„Die nächste Eiszeit stand kurz bevor – und doch blieb sie aus“

Eine Analyse des größten Eisschildes Nordamerikas deutet darauf hin, dass der menschengemachte Klimawandel inzwischen die natürliche Dynamik des Erdklimas überlagert. Der Laurentidische Eisschild bedeckte auf dem Höhepunkt der vorigen Eiszeit vor etwa 20.000 Jahren fast ein Drittel von Nordamerika – darunter den größten Teil des heutigen Kanadas.

Danach schrumpfte der einst kilometerdicke Eispanzer und erreichte sein Minimum vor etwa 3600 Jahren, wie ein Forscherteam um Nicolás Young von der Columbia University in Palisades, USA, im Fachmagazin „Science“ schreibt. Demnach begann der Eisschild vor etwa 2000 Jahren wieder zu wachsen. Young und sein Team werten dies als allmählichen Beginn einer neuen Kaltphase.

Doch ab etwa 1960 hat sich der Eisrand bis 2022 wieder um etwa 200 bis 800 Meter zurückgezogen. Dies führt Young vor allem auf deutlich gestiegene Sommertemperaturen zurück. Das veranschauliche die Folgen der Erderwärmung durch die vom Menschen ausgestoßenen Treibhausgase. „Die nächste Eiszeit stand kurz bevor – und doch blieb sie aus“, wird der Geochemiker Young in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.

Tatsächlich wurde noch Ende der 1970er-Jahre die Frage diskutiert, ob die Erde auf eine neue Eiszeit zusteuere oder ob die steigende Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre vielmehr eine deutliche Erwärmung auslösen würde. Anlass für die Abkühlungsthese war unter anderem, dass globale Temperaturreihen seit den 1940er-Jahren eine Abkühlung erkennen ließen.

Als mögliche Ursache für diesen Trend galten Aerosole, die Sonnenlicht reflektieren und damit kühlend wirken können. Zugleich zeigten aber Messungen bereits den Anstieg des Kohlendioxids in der Atmosphäre, und Klimamodelle deuteten auf eine Erwärmung durch den Treibhauseffekt hin. 1958 hatten US-Forscher auf der Wetterstation Mauna Loa in Hawaii mit der kontinuierlichen Messung von CO2 in der Luft begonnen.

Im Rückblick wird die damalige Kontroverse bisweilen verkürzt als Warnung der Wissenschaft vor einer unmittelbar bevorstehenden neuen Eiszeit dargestellt. Dafür gab es jedoch keinen wissenschaftlichen Konsens.

Eine Analyse der zwischen 1965 und 1979 veröffentlichten Fachliteratur kam jedoch zu dem Ergebnis, dass Arbeiten, die eine Erwärmung vorhersagten, jene mit einer Abkühlungsprognose deutlich überwogen. Einige populäre Veröffentlichungen stellten die Gefahr einer nahenden Eiszeit allerdings sehr dramatisch dar und trugen so dazu bei, dass sich diese Vorstellung in der Öffentlichkeit festsetzte.

Die neue Untersuchung erhält vor diesem historischen Hintergrund eine besondere Pointe: Sie zeigt, dass die Vorstellung einer langfristig bevorstehenden Abkühlung aufgrund natürlicher Klimazyklen keineswegs grundsätzlich falsch war. Nach den Daten von Young und seinen Kollegen hatte der Laurentidische Eisschild vor rund 2000 Jahren tatsächlich wieder begonnen zu wachsen.

„Wir haben das System erschüttert“

Die natürliche Entwicklung in Richtung kälterer Bedingungen wurde jedoch durch die vom Menschen verursachte Erwärmung überlagert. „Es ist ein sehr eindrückliches Beispiel dafür, wie wir das System erschüttert haben“, sagt Young.

Die zeitliche Entwicklung des Eisschildes rekonstruierte die Forschungsgruppe durch Analysen in der Umgebung der Barnes Ice Cap auf der Baffin-Insel im Nordosten Kanadas. Diese etwa 6000 Quadratkilometer große Eiskappe bildet den Rest des einst mächtigen Eisschildes – einschließlich unterschiedlich alter Schichten –, der sich bis heute erhalten hat.

Wie der Eispanzer wuchs und schrumpfte, rekonstruierte das Team an den Felsen vor allem anhand des seltenen Beryllium-Isotops 10. Dieses Isotop entsteht, wenn das Gestein kosmischer Strahlung ausgesetzt ist – und gibt somit Aufschluss darüber, wann sich der Eispanzer zurückgezogen hatte. Zudem verrät das Kohlenstoff-Isotop 14 (C-14), wann Vegetation wieder von Eis bedeckt wurde.

Mit der Analyse lieere die Studie einen wichtigen Richtwert dafür, wie Eisschilde auf Klimaveränderungen reagierten, schreibt der Geowissenschaftler Shaun Marcott von der University of Wisconsin in Madison, der nicht an der Untersuchung beteiligt war, in einem „Science“-Kommentar. Die Untersuchung zeige, „wie schnell der Gletscher auf Veränderungen der Sommertemperatur reagiert“, betont der Experte.

„Der Mensch ist inzwischen zu einem geologischen Akteur geworden, der in der Lage ist, über Jahrmillionen ablaufende natürliche Gletscherzyklen zu durchkreuzen und das Erdklima für die kommenden Hunderttausende von Jahren aus dem Gleichgewicht zu bringen“, schreibt Marcott.

Das Fehlen künftiger Gletscherzyklen werde Auswirkungen haben auf andere biologische und physikalische Erdsysteme, die sich zusammen mit den Eiszeiten entwickelt hätten. Die Studie biete einen Anlass, „darüber nachzudenken, was eine eisfreie Welt bedeuten könnte“.

Davon gehen auch die Forscher selbst aus: „Da die atmosphärischen CO2-Konzentrationen weiter ansteigen, ist eine Rückkehr zu glazialen Bedingungen äußerst unwahrscheinlich“, betonen sie. Die Reste des Laurentidischen Eisschildes auf Baffin-Insel dürften Simulationen der Forscher zufolge in den kommenden Jahrhunderten vollständig verschwinden.