Die enormen Treibhausgasemissionen machen sich immer deutlicher bemerkbar: Die globalen Temperaturen steigen und inwieweit die Menschheit die kritische Entwicklung eindämmen kann, ist unklar. Somit erscheint es nun wichtig, besser einschätzen zu können, was bei weiterem Fortschreiten des Klimawandels auf uns zukommen könnte. Klar ist bereits, dass mit regional sehr unterschiedlichen Folgen zu rechnen ist, denn das Klima- und Wettergeschehen auf unserem Planeten ist komplex. Dies spiegelt sich unter anderem in der besonders intensiven Erwärmung der arktischen Bereiche der Erde wider, die sich wiederum stark auf das Wettergeschehen in Europa auswirken könnte. Aus Klimamodellen geht dabei bereits hervor, dass die veränderten Klimabedingungen im hohen Norden vor allem im Sommer zu intensiveren Warmphasen führen könnten.
Was geschah in früheren Warmzeiten?
Doch Modellsimulationen bleiben in gewisser Weise immer Theorie. Um weitere Hinweise zu erhalten, blicken Forschenden deshalb in die Klimageschichte. Sie gehen dabei auch der Frage nach, welche speziellen Effekte in vergangenen Warmzeiten aufgetreten sind. Eine solche Rolle als „Modell-Warmzeit“ spielt dabei eine besondere Phase im Zeitalter des Pliozäns: Vor rund 3,3 bis 3 Millionen Jahren lag die globale Temperatur etwa um drei Grad höher als in der präindustriellen Zeit. Es herrschten damals somit Bedingungen, auf die wir bis zum Ende des Jahrhunderts zusteuern könnten.
Um Hinweise darauf zu bekommen, welche regionalen Klimabedingungen in dieser Zeit in Mitteleuropa herrschten, haben sich die Forschenden um Niels de Winter von der Freien Universität Amsterdam der Analyse von fossilen Muschelschalen gewidmet. Sie wurden in der Nähe von Antwerpen in einer Sedimentschicht gefunden, die aus der Modell-Warmzeit im Pliozän stammt. Diese Muscheln lebten damals im Flachwasser der Nordsee, die sich damals noch bis in das Fundgebiet erstreckte. Ihre Schalen wuchsen dabei Schicht für Schicht, ähnlich wie Baumringe oder Fingernägel. In diese Strukturen wurden dadurch auch Informationen über die jeweiligen Umweltbedingungen eingespeichert, erklären die Forschenden. Um hochaufgelöste Informationen über die Wassertemperaturen zu erhalten, führte das Team eine spezielle Form der Isotopenanalyse an Probematerial aus einzelnen Wachstumsschichten der Schalen durch. Wie sie erklären, sind aus dem Vorkommen schwerer Isotope von Sauerstoff und Kohlenstoff in dem Material Rückschlüsse auf die Temperaturen möglich, bei denen es gebildet wurde.
Was die „Klima-Zeitzeugen“ berichten
Die Ergebnisse bestätigten zunächst: In der Pliozän-Warmphase lagen die durchschnittlichen Temperaturen im Flachwasser der Nordsee deutlich höher als in der präindustriellen Vergleichszeit. Wie die Forschenden erklären, folgten diese Werte dabei sehr stark den Temperaturbedingungen der Luft. Das zentrale Studienergebnis lieferten dann die Werte aus den Muschelschalen-Schichten der unterschiedlichen Jahreszeiten. Es zeichnete sich ab, dass die Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur im Pliozän dazu geführt hat, dass sich die Sommer in Mitteleuropa deutlich intensiver erwärmten als die Winter. Konkret wurde die kühle Zeit des Jahres nur etwa 2,5 Grad wärmer, während die Temperaturen im Sommer etwa 4,3 Grad höher lagen, ging aus den Analyseergebnissen der Muschelschalen hervor.
