In der Beringstraße trennt heute das Meer Asien und Nordamerika voneinander, in der letzten Eiszeit verband beide Kontinente jedoch eine Landbrücke. Jetzt belegen neue Analysen, dass diese Landbrücke zehntausende Jahre später aus dem Meer auftauchte als bislang angenommen. Offenbar wurde die Passage erst vor rund 35.700 Jahren gangbar – und damit etwa um die Zeit, als sich genetischen Studien zufolge die Vorfahren der amerikanischen Ureinwohner von asiatischen Populationen abtrennten. Anders als bisher gedacht, könnten sich diese ersten Besiedler Amerikas demnach schon kurz nach Trockenwerden der Landbrücke auf den Weg in die Neue Welt gemacht haben.

Während der letzten Eiszeit bedeckten gewaltige Gletscher weite Teile der Nordhalbkugel, diese Eismassen banden große Mengen Wasser und ließen dadurch die Meeresspiegel sinken. Als Folge lag der Meeresspiegel während des glazialen Maximums vor rund 26.000 bis 19.000 Jahren rund 130 Meter niedriger als heute. Weil der Meeresgrund der heutigen Beringstraße nur gut 50 Meter tief liegt, tauchte er aus dem Meer auf und schuf so bis zum Ende der Eiszeit vor rund 12.000 Jahren eine Landbrücke zwischen Asien und Nordamerika. Diese etwa 1600 Kilometer breite und fast 5000 Kilometer lange Landverbindung zwischen den Kontinenten könnte neueren Sedimentproben zufolge in dieser Zeit eine fruchtbare, von vielen Tieren besiedelte Landschaft gewesen sein. Einer Theorie nach motivierte dies möglicherweise die Vorfahren der amerikanischen Ureinwohner dazu, in dieses Gebiet einzuwandern und dann weiter nach Osten Richtung Nordamerika zu ziehen.

Stickstoff-Isotope als Indikatoren

Bisher war jedoch unklar, wann die Landbrücke in der Beringstraße trockenfiel. Denn die aus verschiedenen indirekten Daten abgeleiteten Schätzungen zum Meeresspiegel in der Zeit vor 50.000 bis 30.000 Jahren gehen weit auseinander: Sie reichen von 25 bis 105 Meter weniger als heute. Dadurch blieb auch strittig, ob die Beringstraße vor dem glazialen Maximum unter Wasser lag oder nicht. Um dies zu klären, haben Jesse Farmer von der Princeton University und seine Kollegen diese Frage mit einer weiteren, neuen Methode untersucht: Sie analysierten das Stickstoff-Isotopenverhältnis von vier Sedimentproben, die sie unmittelbar nördlich der heutigen Beringstraße und an einem Vergleichsstandort abseits der Meerenge entnahmen. Der Ansatz dahinter: Das Wasser des Pazifiks enthält einen höheren Anteil des Stickstoff-Isotops 15N als das des Arktischen Ozeans. Solange die Bering-Meerenge offen ist, kann das Pazifikwasser frei nach Norden strömen und reichert den westlichen Arktischen Ozean mit diesem Isotop an. Ist jedoch die Meerenge durch die Bering-Landbrücke versperrt, unterbindet sie diesen Wasseraustausch und der Arktische Ozean behält seine niedrigen Werte.

Mithilfe dieser Daten und einem ergänzenden Modell konnte das Forschungsteam die Geschichte der Beringstraße und damit auch die des Meeresspiegels in diesem Gebiet für die Zeit von vor 46.000 Jahren bis heute rekonstruieren. “Das Spannende daran ist für mich, dass uns dies eine unabhängige Information über den globalen Meeresspiegel in dieser Zeit liefert”, erklärt Co-Autorin Tamara Pico von der University of California in Santa Cruz. “Einige der bisher vorgeschlagenen Werte unterscheiden sich ziemlich stark und wir konnten nun schauen, welche davon mit den Stickstoffdaten übereinstimmen und welche nicht.”

Noch bis vor 35.700 Jahren überflutet

Die Analysen ergaben, dass die Beringstraße vor 46.000 Jahren noch unter Wasser lag und es einen freien Wasseraustausch zwischen dem Pazifik und dem Arktischen Ozean gab. Demnach lag der Meeresspiegel damals noch deutlich höher als einige Studien zuvor nahegelegt hatten, entsprechend bildete sich auch die Landbrücke deutlich später als vielfach angenommen. Wie Farmer und seine Kollegen erklären, liefert dies wichtige Informationen auch darüber, wie stark und schnell die Eisschilde in dieser frühen Phase der Eiszeit heranwuchsen. “Unsere Daten deuten darauf hin, dass es nach dem Abfall der Temperaturen eine substanzielle Verzögerung in der Entwicklung der Eisschilde gab”, sagt Pico. “Sie legen nahe, dass mehr als die Hälfte des Eisvolumens vom glazialen Maximum erst nach der Zeit vor 46.000 Jahren gebildet wurde.” Farmer ergänzt: “Das bedeutet auch, dass sich die Eisschilde schneller verändern können als zuvor angenommen.”

Die Landbrücke zwischen Asien und Nordamerika entstand den neuen Daten zufolge erst vor rund 35.700 Jahren – nur rund 10.000 Jahren vor dem glazialen Maximum. Erst zu dieser Zeit sank der Meeresspiegel genügend weit ab, um das heute gut 50 Meter unter Wasser liegende Gebiet freizulegen. Das hat auch Bedeutung für unser Verständnis der Migration damaliger Menschen von Asien nach Nordamerika: “Bisher nahm man an, dass die Landbrüche schon eine Weile offen war, bevor die Menschen sie überquerten”, erklärt Co-Autor Daniel Sigman von der Princeton University. “Aber unsere neuen Daten deuten darauf hin, dass die Menschen sich schon direkt nach dem Trockenfallen der Landbrücke nach Nordamerika aufmachten.” Das wirft die Frage auf, was die Vorfahren der amerikanischen Ureinwohner zur Wanderung in dieses damals vermutlich noch eher karge, unbekannte Gebiet bewegte und wann genau sie damit begannen.

Quelle: Jesse Farmer (Princeton University) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2206742119

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar