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Nr. 72

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Aus alten Wolken

Wie düster die klimamäßigen Wolken am Horizont womöglich sein werden, wollen Kieler Geologen mit einem Blick in die Vergangenheit herausfinden.

Die Erde wird wärmer, damit kann die Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen, und es kommt zu mehr Niederschlägen. Dieser Dreisatz klingt logisch, ist im Grundsatz auch richtig, aber er beantwortet nicht alle Fragen. Offen ist, wie stark die Niederschläge zunehmen, in welchen Regionen das der Fall sein wird und zu welchen Jahreszeiten. Genau das beschreibt aus Sicht von Professorin Birgit Schneider und ihres Kollegen Professor Ralph Schneider die Aspekte, die von großer praktischer Bedeutung sind. Potenzielle Schauplätze künftiger Naturkatastrophen zu kennen, sei heute genauso interessant wie das Wissen um Gebiete, in denen der Klimawandel Folgen für die Landwirtschaft zeitigen könnte, sagt die Geowissenschaftlerin.

Seit Jahresbeginn wird an der Uni Kiel innerhalb des von der Deutschen Forschungs­gemeinschaft bis Ende 2013 geförderten Verbundprojekts »Interdynamik« daran gearbeitet, genauere Niederschlagsprognosen zu erstellen. Eine 130.000 Jahre umfassende Rückschau auf eine Ära, in der sich das globale Klima ähnlich warm präsentierte wie heute, bildet dafür den Ausgangs­punkt. Fossile Reste von Pflanzen oder Tieren aus Ablagerungen am Meeresboden werden dabei zu sogenannten Proxies, indirekten Zeugen, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung Aussagen zu den damaligen Klimaverhältnissen zulassen. Pflanzliche Reste mit vielen leichten Wasserstoffisotopen deuten beispielsweise auf regenreiche Zeiten hin, weil Niederschläge besonders die schweren Isotope ausspülen.

Die Methode der Auswertung der Wasserstoffisotope ist noch sehr neu und befindet sich derzeit in Ralph Schnei­ders Arbeitsgruppe in der Entwicklung. Deswegen wenden Birgit Schneider und ihr Team zusätzlich die Methode der Klimamodellierung an. Auf Basis von numerischen Com­puter­modellen, die eigentlich für Prognosezwecke erstellt wurden, legt dieses Projekt gewissermaßen den zeitlichen Rückwärtsgang ein. Herausgefunden werden soll damit, ob der Computer zu denselben Ergebnissen kommt wie die Auswertung der fossilen Reste aus der echten Vergangenheit. Darüber hinaus liefert die 3-D-Computersimulation Ergebnisse für jeden Ort auf der Erde, was für das Verständnis der generellen Wirkungsweise des Klimasystems von großer Bedeutung ist.

»Technisch ist die Umsetzung im Modell in diesem Fall kein großes Problem«, erläutert Birgit Schneider. Angepasst werden müssen lediglich einige Abweichungen bei der Sonnenein­strah­lung oder beim grönländischen Eis, das vor 130.000 Jahren deutlich schwächer ausgeprägt war. Neben dieser rechnergestützten Recherche werden im Labor weiter Fossilien, unter anderem aus dem Indischen Ozean und dem Südchinesischen Meer, analysiert. Die Untersuchungen wecken durchaus gemischte Gefühle. Einerseits ist es zwar schön, wenn am Ende beide Methoden auf dieselben Fakten hinauslaufen. Andererseits, so formuliert es Professorin Schneider, »lernt man am meisten, wenn Modell und Labordaten auch einmal nicht übereinstimmen.«

Wie das gemeint ist, zeigt eine kürzlich abgeschlossene Arbeit des Kieler Geologen Dr. Guillaume Leduc. Er nutzte zu einer Temperatur-Rekonstruktion bereits etablierte Methoden anhand von unterschiedlichen fossilen Überresten und musste feststellen, dass sich diese teils erheblich widersprachen. Hier kam dann die Modellierung zum Einsatz, indem saisonale Aspekte durchgerechnet wurden. Ergebnis: Dass manche Proben auf eine Abkühlung und andere gleichzeitig auf eine Erwärmung hindeuten, lässt sich schlicht damit erklären, dass die jeweiligen Organismen zu unterschiedlichen Jahreszeiten an der Meeresoberfläche gebildet wurden.

Ähnliche Erkenntnisse erhofft sich die Arbeitsgruppe von dem aktuellen »Interdynamik«-Projekt, das wegen seines bislang selten praktizierten Ansatzes der Integration zweier verschiedener Forschungsdisziplinen tatsächlich dazu beitragen könnte, sowohl quantitativ als auch regional zu konkreteren Klimaprognosen zu kommen.

Martin Geist

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