Kaltzeiten (bzw. Eiszeiten) werden durch die Bahn der Erde verursacht. Wissenschaftler haben kürzlich geklärt, wie dieser Mechanismus funktioniert. Die nächste Kaltzeit ist in 10.000 Jahren angesagt.
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Ende Februar 2025 haben Wissenschaftler der Universität von Cardiff den Artikel Earth's natural climate changes may be predictable, study finds veröffentlicht. Das internationale Team unter der Leitung der Universität Cardiff stützte sich bei seiner Vorhersage auf eine neue Interpretation der kleinen Veränderungen in der Umlaufbahn der Erde um die Sonne, die über Jahrtausende hinweg zu massiven Klimaveränderungen auf dem Planeten führen.
Ihre in der Zeitschrift Science veröffentlichten Ergebnisse bieten neue Einblicke in das dynamische Klimasystem der Erde und sind ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Gletscherzyklen auf unserem Planeten.
Das Team untersuchte eine Millionen Jahre alte Aufzeichnung des Klimawandels, die Veränderungen in der Größe der landgestützten Eisschilde auf der Nordhalbkugel zusammen mit der Temperatur des tiefen Ozeans dokumentiert.
Sie konnten diese Veränderungen mit kleinen zyklischen Schwankungen in der Form der Erdumlaufbahn um die Sonne, ihrem Wackeln und dem Winkel, um den ihre Achse geneigt ist, in Einklang bringen.
Ein deutlicher Beleg
Der Hauptautor, Professor Stephen Barker von der School of Earth and Environmental Sciences der Universität Cardiff, sagte: „Wir waren erstaunt, einen so deutlichen Einfluss der verschiedenen Orbitalparameter auf die Klimaaufzeichnungen zu finden."
Vorhersagen über einen Zusammenhang zwischen der Erdumlaufbahn um die Sonne und den Schwankungen zwischen Eiszeiten und Zwischeneiszeiten gibt es schon seit über einem Jahrhundert, aber erst Mitte der 1970er Jahre wurden sie durch reale Daten bestätigt.
Seitdem haben sich die Wissenschaftler schwer getan, genau zu bestimmen, welcher Orbitalparameter für den Beginn und das Ende von Gletscherzyklen am wichtigsten ist, da es schwierig ist, klimatische Veränderungen so weit in die Vergangenheit zu datieren.
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Das Team, dem Forscher des University College London (UCL), der University of California, Santa Barbara, und des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, angehören, konnte dieses Problem lösen, indem es die Form der Klimaaufzeichnungen im Laufe der Zeit betrachtete. Dadurch konnten sie feststellen, wie die verschiedenen Parameter zusammenpassen, um die beobachteten Klimaveränderungen hervorzurufen.
Professor Barker bemerkte dazu: „Das Muster, das wir gefunden haben, ist so reproduzierbar, dass wir in der Lage waren, eine genaue Vorhersage darüber zu treffen, wann die einzelnen Zwischeneiszeiten der letzten Millionen Jahre auftreten und wie lange sie jeweils andauern würden."
Die Mitautorin der Studie, Professorin Lorraine Lisiecki von der University of California, Santa Barbara, fügte hinzu: "Dies ist wichtig, denn es bestätigt, dass die natürlichen Zyklen des Klimawandels, die wir auf der Erde über Zehntausende von Jahren beobachten, weitgehend vorhersehbar und nicht zufällig oder chaotisch sind.
"Und weil wir jetzt in einer Zwischeneiszeit – dem Holozän – leben, können wir auch eine erste Vorhersage darüber machen, wann unser Klima wieder in einen eiszeitlichen Zustand zurückkehren könnte.
„Aber ein solcher Übergang zu einem eiszeitlichen Zustand in 10.000 Jahren ist sehr unwahrscheinlich, weil die menschlichen Emissionen von Kohlendioxid in die Atmosphäre das Klima bereits von seinem natürlichen Verlauf abgelenkt haben, mit längerfristigen Auswirkungen in die Zukunft", fügt Dr. Gregor Knorr vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung und ein weiterer Koautor der Studie hinzu.
Kalibrierung vergangener Veränderungen
Das Team plant, auf der Grundlage seiner Ergebnisse eine Basislinie des natürlichen Klimas der Erde für die nächsten 10 000 bis 20 000 Jahre zu erstellen, indem es die Veränderungen der Vergangenheit kalibriert.
In Kombination mit Klimamodellsimulationen hoffen die Forscher, die absoluten Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels bis in die ferne Zukunft quantifizieren zu können.
Professor Barker fügte hinzu: „Jetzt, da wir wissen, dass das Klima über diese langen Zeiträume weitgehend vorhersehbar ist, können wir die Veränderungen in der Vergangenheit nutzen, um uns darüber zu informieren, was in einer Zukunft ohne den Einfluss des Menschen hätte passieren können."
Professor Chronis Tzedakis vom UCL, einer der Mitautoren der Studie, sagte: „Diese neue Studie baut auf unseren früheren Arbeiten auf und ist ein wichtiger Beitrag zu einer einheitlichen Theorie der Gletscherzyklen."
Die Studie mit dem Titel „Distinct roles for precession, obliquity, and eccentricity in Pleistocene 100-kyr glacial cycles" wurde in Science veröffentlicht.
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