Wenn wir heute über Klimawandel sprechen, denken viele an steigende Temperaturen und schmelzende Gletscher. Umso überraschender klingt die Aussage, dass wir uns eigentlich noch immer in einer Eiszeit befinden.
Eiszeiten sind jedoch weit mehr als nur extreme Kälteperioden – sie prägen das Klima der Erde über Millionen von Jahren. Ein Blick in die Erdgeschichte zeigt, wie komplex und dynamisch das Klimasystem unseres Planeten ist – und warum kurzfristige Veränderungen immer Teil eines viel größeren Zusammenhangs sind.
Im folgenden Blogbeitrag erläutert Roland Schmidt die wissenschaftlichen Hintergründe von Eiszeiten, Warm- und Kaltphasen sowie die langfristigen Mechanismen, die das Klima der Erde steuern.
Was bedeutet „Eiszeit“ eigentlich?
In einer Zeit, in der die vom Menschen verursachte Klimaerwärmung ein uns alle betreffendes Thema geworden ist, würden wohl nur wenige vermuten, dass wir eigentlich in einem Eiszeitalter leben. Die Eiszeit, so denken die meisten, ging doch vor vielen tausend Jahren zu Ende und nur ihre Spuren lassen sich noch in Landschaftsformen und in abgelagerten Findlingen entdecken.
Doch die Geschichte unserer Erde umfasst unvorstellbar lange Zeiträume, und Eiszeitalter sind darin keine Seltenheit. Grundsätzlich lassen sich Zeiten unterscheiden, in denen es dauerhafte Eisschilde auf der Erde gab (Eiszeitalter), von solchen, in denen der Planet eisfrei war oder nur regional im Winter kurzzeitig eine Schneedecke trug.
Diese warmen, eisfreien Perioden dominierten in der Erdgeschichte über viele Millionen Jahre, während Eiszeitalter nur in etwa einem Fünftel der vergangenen 2,5 Milliarden Jahre auftraten. Bereits das erste, das archaische Eiszeitalter, das vor 2,4 Milliarden Jahren einsetzte, war mit rund 300 Millionen Jahren das bei weitem längste.
Glaziale und Interglaziale – Kalt- und Warmzeiten im Wechsel
In einem Eiszeitalter ist das Klima jedoch keineswegs durchgängig kalt. Vielmehr wechseln sich längere Kaltzeiten (Glaziale) mit kürzeren Warmzeiten (Interglaziale) ab.
Das gilt auch für das heutige, sechste Eiszeitalter der Erdneuzeit, das vor etwa 34 Millionen Jahren mit der allmählichen Vergletscherung der Antarktis begann. Für die Nordhalbkugel der Erde bedeutsamer war jedoch die erst vor rund 2,7 Millionen Jahren einsetzende Vereisung der Arktis. Seitdem wird unser Klima durch den Wechsel von Glazialen, die etwa 100.000 Jahre andauern, und Interglazialen, die nur rund 15.000 Jahre dauern, geprägt.
Wenn wir also vom „Ende der Eiszeit“ sprechen, ist damit eigentlich nur das Ende der letzten Kaltzeit gemeint. Damit begann vor etwa 12.000 Jahren die heutige Warmzeit – die jedoch in einigen tausend Jahren wieder von einer neuen Kaltzeit abgelöst werden wird.
Klimaschwankungen innerhalb der Kaltzeiten
Je genauer die Klimaforschung diese langen Kaltzeiten untersuchte, desto deutlicher zeigte sich, dass auch sie nicht gleichförmig verliefen. Es wurde eine weitere Differenzierung notwendig: Phasen mit vorrückenden Gletschern (Stadiale) und solche mit Gletscherrückzügen (Interstadiale).
Für die letzte Kaltzeit, die etwa 100.000 Jahre dauerte, konnten mindestens 25 Interstadiale nachgewiesen werden. In diesen Phasen erwärmte sich das Klima innerhalb weniger Jahrhunderte sehr rasch, bevor es anschließend wieder langsamer abkühlte. Für die damals in Europa lebenden Jäger und Sammler bedeutete das jeweils tiefgreifende Veränderungen ihrer Umwelt, an die sie sich immer wieder neu anpassen mussten.
Warum wechseln sich Eiszeiten und Warmzeiten ab?
Lange Zeit blieben die Ursachen dieses relativ regelmäßigen Wechsels zwischen Glazialen und Interglazialen ein Rätsel. Erst vor rund hundert Jahren gelang es dem Bauingenieur und Mathematiker Milutin Milanković, diese Schwankungen zu erklären.
Er berechnete die Bahn der Erde um die Sonne und beschrieb die Auswirkungen dreier grundlegender Faktoren: die elliptische Erdbahn, die Veränderung der Neigung der Erdachse zwischen 22,1 und 24,5 Grad sowie das kreiselartige Taumeln der Erdachse über lange Zeiträume. Diese sogenannten Milanković-Zyklen beeinflussen die Verteilung der Sonnenenergie auf der Erde maßgeblich.
Die Berechnungen zeigten klar, dass Schwankungen der Erdbahnparameter den Wechsel zwischen Kalt- und Warmzeiten steuern – und dies auch in Zukunft tun werden. Kurzfristigere Klimaschwankungen innerhalb der Kaltzeiten werden dagegen durch Rückkopplungsprozesse beeinflusst: Je größer die Gletscher, desto kälter das Klima und desto geringer die Niederschläge, was schließlich ihr weiteres Wachstum bremst und den Rückzug einleitet.
Zusammenfassend zeigt der Blick auf Eiszeiten, wie variabel das Klima der Erde ist, wie viele Faktoren zusammenwirken und wie anpassungsfähig der Mensch auf teils rasche und tiefgreifende Veränderungen reagiert hat.
Klima verstehen mit präziser Messtechnik
Langfristige Klimaveränderungen entstehen aus vielen kleinen Messwerten. Um Wetter– und Klimaprozesse besser zu verstehen, sind zuverlässige und präzise Messungen entscheidend – sowohl im wissenschaftlichen Umfeld als auch im Alltag.
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