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Klimaschwankungen
in den vergangenen Jahrtausenden |
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Antarktis:
Methanquellen der letzten 30'000 Jahre |
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| Natürliche
Veränderungen der Methankonzentrationen in der Atmosphäre |
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| Bohrkopf und Eisbohrkern aus einer Tiefe von 2874 Metern von Dome Concordia
Station (Station Dome C). Das Alter dieses Eises
beträgt ca. 491'000 Jahre.
Eisbohrkerne sind für die Klimaforschung wichtig, da sie das einzige direkte Archiv
sind, an dem Wissenschaftler die Zusammensetzung der Atmosphäre und
hier insbesondere die Konzentration der Treibhausgase in der Vergangenheit messen können. |
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Mit
Hilfe neu entwickelter Isotopenverfahren ist es Wissenschaftlern des European
Project for Ice Coring In Antarctica (EPICA) jetzt gelungen, die wichtigsten
Prozesse zu identifizieren, die zu änderungen der Methankonzentration
während des übergangs von der letzten Eiszeit in unsere Warmzeit
führten.
Die
Studie zeigt, dass Feuchtgebiete in Eiszeiten deutlich weniger Methan
emittieren. Im Gegensatz dazu blieb der Ausstoss von Methan aus Waldbränden
zwischen Eis- und Warmzeit erstaunlich konstant.
Mitarbeiter
des Forschungsprojekts EPICA haben neue Erkenntnisse über die natürlichen
änderungen des zweitwichtigsten Treibhausgases Methan (CH4) gewonnen. Die Wissenschaftler präsentieren zum ersten
Mal eine Zeitreihe der kohlenstoffisotopischen Zusammensetzung von Methan
(13 CH4) für den gesamten übergang von der letzten Eiszeit zur
Warmzeit. Diese Daten liefern quantitative Information über die Quellen,
die für die beobachteten Methanänderungen verantwortlich sind.
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| Eiskerne speichern das Klima der Vergangenheit
Die
gut belegten Änderungen der Methankonzentration von Eiszeit zu
Warmzeit sind drastisch.
Glaziale
Konzentrationen betrugen ca. 350 ppbv (parts per billion by volume) und
nahmen im Verlauf des Eiszeit/Warmzeit-Übergangs auf ca. 700 ppbv
zu. Darüber hinaus beobachtete man Konzentrationsänderungen von
ca. 200 ppbv, die mit schnellen Klimaschwankungen verknüpft sind. |
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Im
Laufe der letzten Jahrhunderte hat der Mensch durch künstliche Methanemissionen
die Methankonzentration auf 1'750 ppbv erhöht.
Was
verursachte die deutlichen änderungen der natürlichen Methankonzentration
bevor der Mensch eingriff?
Um
diese Frage zu beantworten, entwickelten die Wissenschaftler eine neue
analytische Methode, um das Verhältnis der Isotope 12 CH4 und 13 CH4 an Eiskernen zu messen. Dieses Verhältnis liefert
Informationen über die beteiligten Methanquellen.
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oben
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| "Diese
Untersuchung bringt uns einen deutlichen Schritt weiter voran in unserem
Verständnis, was mit den Feuchtgebieten und der Methanemission in
der Vergangenheit geschah", sagt Dr. Hubertus Fischer vom Alfred-Wegener-Institut
für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, Erstautor
der Publikation und Koordinator der Gasuntersuchungen an den EPICA-Eiskernen.
"Dieses Verständnis ist auch essentiell, um unsere Vorhersagen zu
verbessern, wie der Methanzyklus auf eine fortschreitende Klimaerwärmung
in der Zukunft reagieren wird", so Fischer weiter.
Es
zeigt sich, dass tropische Feuchtgebiete in der Eiszeit deutlich weniger
CH4 emittierten, vermutlich verknüpft mit änderungen des
Niederschlags in Monsungebieten. Gemeinsam mit einer Erniedrigung der atmosphärischen
Lebensdauer von Methan, erklärt dies einen Grossteil der niedrigeren Methankonzentration in der Eiszeit. |
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«Zusätzlich
waren auch die Methanquellen aus Feuchtgebieten in höheren Breiten,
der borealen Zone, in der Eiszeit quasi abgeschaltet. Diese Klimaperiode
war durch polare Eisschilde in Nordamerika und Nordeuropa, sowie durch
sehr niedrige Temperaturen geprägt. Die borealen Quellen wurden aber
im Verlauf schneller Klimaerwärmungen wieder reaktiviert. Auch Waldbrände
emittieren einen deutlichen Anteil von Methan. Diese Quelle blieb aber
zeitlich relativ konstant. Die Daten zeigen auch kein Indiz für eine
Freisetzung von Methan durch die Destabilisierung von marinen Gashydraten
im Verlauf der Klimaerwärmung nach der letzten Eiszeit.
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EPICA
Projekt |
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| Die Kohnen Station liegt bei 75°00' S und 00°04' O ist eine Sommerstation
im Dronning Maud Land in der Antarktis.
Das Projekt
EPICA wird von einem Konsortium aus zehn europäischen Ländern
(Belgien, Dänemark, Deutschland, Grossbritannien, Frankreich, Italien,
Niederlande, Norwegen, Schweden, Schweiz) durchgeführt. EPICA wird
von der European Science Foundation (ESF) koordiniert und durch die beteiligten
Länder und die Europäische Union finanziert. |
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Ziel
von EPICA war es, im Inlandeis der Antarktis zwei Eiskerne zu erbohren,
die bis zum Felsuntergrund reichen.
Das
Team auf Dome C arbeitete bei Temperaturen bis zu minus 40 °C bis die
Bohrung im Dezember 2004 abgeschlossen wurde. Von den 3'260 Meter Eiskern
wurden bisher nur die oberen 3'000 Meter analysiert. Die Glaziologen schätzen,
dass in dem noch älteren Eis die ungestörte Klimageschichte bis
zu einem Alter von ungefähr 900'000 Jahren gespeichert ist.
Neben
der Bohrung an Dome C wurde auch an der Kohnen-Station im Dronning
Maud Land (75°00'S, 00°04'O) eine EPICA Bohrung niedergebracht,
für die das Alfred-Wegener-Institut die Verantwortung trägt.
Diese Bohrung wurde in der vergangenen Feldsaison 2005/06 erfolgreich abgeschlossen.
Die chemischen und physikalischen Untersuchungen an dem gewonnen Eiskern
sind in vollem Gange. EPICA ist eines der Kernprojekte im Rahmen des Forschungskonzeptes
"Meeres-, Küsten- und Polarsysteme" im Forschungsbereich "Erde und
Umwelt" der Helmholtz-Gemeinschaft.
| Quellen:
Text Alfred-Wegener-Institut, April 2008 |
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Weitere Informationen
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Links
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Externe Links |
EPICA
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