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Nicht zur verffentlichung vor 14.00 Uhr (USA Zeitzone "Eastern") Donnerstag, 24. November 2005

Neue Erkenntnisse durch Treibhausgasdaten von Eiskernbohrungen vermitteln einen um 50 Prozent bzw. 210.000 Jahre weiter reichenden Einblick in die Vergangenheit

Die Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre sind heute laut wissenschaftlichen Studien die höchsten der vergangenen 650.000 Jahre

Mit der ersten eingehenderen Analyse der Luftblasen, die im Eiskern aus dem EPICA Dome C in der Ostantarktis eingeschlossen sind, knnen europische Forscher in Bezug auf Treibhausgasdaten jetzt 650.000 Jahre in die Vergangenheit blicken.

Dieser Einblick in das Archiv von atmosphrischem Kohlendioxid und Methan, das 210.000 Jahre, also zwei volle Eiszeiten umfasst, sollte Wissenschaftlern ein besseres Verstndnis der Klimaumschwnge und des Charakters der derzeitigen Warmperiode auf der Erde verschaffen. Die Daten knnen Forscher auch bei der Reduzierung der Unsicherheit bei Vorhersagen knftiger Klimanderungen untersttzen und helfen bei der Bestimmung des Zeitpunkts, ab wann der Mensch einen wesentlichen Einfluss auf das Gleichgewicht der Treibhausgase in der Erdatmosphre genommen hat.

EPICA ist das europische Projekt fr Eiskernbohrungen in der Antarktis (European Project for Ice Coring in Antarctica). Der anfnglich 2004 beschriebene neue Eiskern stammt von einem Standort in der Ostantarktis und ist als EPICA Dome C bekannt. Das Projekt wird im Rahmen einer langfristigen europischen Forschungszusammenarbeit durchgefhrt und in zwei Reports sowie einem begleitenden Perspective-Artikel in der Ausgabe der Zeitschrift Science vom 25. November 2005 beschrieben, die von der AAAS, einer gemeinntzigen wissenschaftlichen Gesellschaft herausgegeben wird.

Ein Report enthlt eine Chronik der stabilen Beziehung zwischen Klima und dem Kohlenstoffkreislauf whrend des Pleistozns. Der zweite Report dokumentiert die Werte fr atmosphrisches Methan und Stickoxid ber denselben Zeitraum, d. h. um 390.000 bis 650.000 Jahre in die Vergangenheit.

Die Analyse streicht die Tatsache heraus, dass die derzeitige steigende Konzentration von atmosphrischem Kohlendioxid mit 380 ppmv bereits 27 Prozent hher liegt als der hchste aufgezeichnete Stand whrend der letzten 650.000 Jahre, so der Verfasser des Science-Artikels, Thomas Stocker, des Physikalischen Instituts der Universitt Bern in der Schweiz, der korrespondierender Autor beider Verffentlichungen ist.

Wir haben eine weitere Information ermitteln knnen, die zeigt, dass die Zeitskalen, in der Menschen die Zusammensetzung der Atmosphre verndert haben, im Vergleich zu den natrlichen Zeitzyklen des Klimasystems extrem kurz sind, erluterte Stocker.

Das neue Projekt besttigt die stabile Beziehung zwischen dem Klima der Antarktis und den Treibhausgasen Kohlendioxid und Methan whrend der letzten vier Eiszeiten. Mithilfe der neuen Eiskernanalyse kann diese Beziehung um zwei weitere Eiszeiten in eine Vergangenheit zurckgefhrt werden, in der warme interglaziale Perioden milder und lnger waren als jngere Warmperioden, so die europischen Forscher.

Die Tatsache, dass Kohlendioxid- und Methanwerte whrend der relativ milden Warmperioden der zwei weiteren Eiszeiten im Vergleich zu den wrmeren Warmperioden der letzten 400.000 Jahre niedriger waren, ist besonders interessant bei der Erforschung der Klimasensitivitt, die ein Ma dessen darstellt, wie das Klimasystem reagiert, wenn sich atmosphrische CO2-Konzentrationen verdoppeln, erklrte Science-Autor Dominique Raynaud vom LGGE in Grenoble, Frankreich.

Die neuen atmosphrischen und klimatischen Aufzeichnungen, die aus dem Eiskern des EPICA Dome C stammen, weisen ferner darauf hin, dass die Reaktion des natrlichen Kohlenstoffkreislaufs auf Klimaerwrmungen bezogen auf den beteiligten Mechanismus und den Grad, mit dem Treibhausgase Klimaumschwnge weiter verstrken im Zeitverlauf gleich bleiben, fhrte Science-Autor Jean Jouzel vom LSCE und Institut Pierre Simon Laplace in Frankreich aus.

Der Eiskern des EPICA Dome C enthlt atmosphrische Luftproben von hunderttausenden von Jahren in winzigen Blschen, die chronologisch im Eis eingeschlossen sind. Die Luftblschen bilden sich, wenn Schneeflocken fallen und winzige mit Luft gefllte Blasen einfangen, die Daten ber globale Treibhausgaskonzentrationen liefern.

Die in den beiden Science-Verffentlichungen beschriebenen Eiskerndaten enthalten eine gewisse berlappung mit hnlichen Daten aus dem Vostok-Eiskern dem heute zweitltesten Eiskernarchiv und reichen um 210.000 Jahre weiter in die Vergangenheit zurck.

Die Stickoxiddaten im EPICA Dome C sind aufgrund von Artefakten im Eis, die mit den Staubablagerungen zusammenzuhngen scheinen, etwas fragmentierter und weniger deutlich als die Kohlendioxid- und Methandaten.

Die neue Eiskernanalyse bietet Erkenntnisse ber unsere gegenwrtige interglaziale Warmperiode, indem sie uns einen Einblick in das antarktische Klima und die Treibhausgaskonzentrationen whrend der jngsten Warmperiode gewhrt, die unserer gegenwrtigen Warmperiode relativ hnlich ist. Diese analoge Warmperiode, die auch als Marine Isotope Stage 11 oder MIS 11 bezeichnet wird, ist der Zeit vor 420.000 bis 400.000 Jahren zuzuordnen und wird von den Vostok-Daten nicht komplett abgedeckt.

Die Parallelen zwischen unserer derzeitigen Warmperiode und MIS 11 sind hauptschlich auf eine hnliche Konfiguration der Erdumlaufbahn um die Sonne zurckzufhren: die relativen Positionen von Erde und Sonne gelten als Hauptantriebskraft der Eiszeitkreislufe.

MIS 11 zeigt uns, dass das Klimasystem tatschlich eine Warmperiode von 20.000 oder 30.000 Jahren durchlaufen kann, eine Tatsache, die anhand der letzten drei Warmperioden, die jeweils nicht lnger als 10.000 Jahre dauerten, nicht nachgewiesen werden konnte, erklrte Stocker.

Unsere derzeitige Warmperiode dauert seit etwa 10.000 Jahren an.

Die neuen Verffentlichungen dokumentieren auerdem MIS 13 und 15 zwei Warmzeiten, die noch weiter als MIS 11 in der Vergangenheit liegen und in etwa ebenso lange dauerten. Diese Beobachtung steht im Gegensatz zu dem in der Vergangenheit von Wissenschaftlern vorgebrachten Argument, dass unsere derzeitige Warmperiode auergewhnlich lang anhlt.

Die Autoren merken jedoch an, dass die Daten fr MIS 13 und 15 nicht so eindeutig sind wie fr MIS 11. Eine Komplikation liegt darin, dass die Eiskerndaten nicht genau mit Daten von Meeressedimenten bereinstimmen, die zur Datierung der Eiskerndaten verwendet werden.

Auerdem sind neue Erkenntnisse zutage getreten, die dank der Methan- und Kohlendioxiddaten des EPICA Dome C Eiskerns fr ein besseres Verstndnis der Auswirkungen frhzeitiger menschlicher Ttigkeiten, z. B. Rodungen und Reisanbau, auf atmosphrische Treibhausgaskonzentrationen sorgen, die Thema verschiedener Studien in der jngsten Vergangenheit sind. Die neuen Daten zeigen, dass die natrliche Variabilitt zu erheblichen Schwankungen der Treibhausgase whrend bestimmter interglazialer Zeitrume fhren kann und die Mglichkeit besteht, dass menschliche Ttigkeiten nicht fr die Treibhausgasvariabilitt verantwortlich ist, die vor bereits 10.000 Jahren zu verzeichnen war, so der Autor eines dazugehrigen Perspective-Artikels.

Die Treibhausgasdaten vom EPICA Dome C aus vergangenen Eiszeiten bieten auch indirekt den Nachweis fr abrupte klimatische Vernderungen in der Vergangenheit, stellten die Autoren fest. Die Methandaten enthalten Variationen aus glazialen Zeitrumen, die den Treibhausgasnderungen der jngsten Eiszeit hnlich zu sein scheinen, die mit abrupten Klimanderungen in Verbindung gebracht werden. Dies lsst darauf schlieen, dass abrupte klimatische Ereignisse in den fr menschliche Gesellschaften relevanten Zeitskalen in den jngsten klimatischen Zyklen ein hufig auftretendes Phnomen waren.

Die stabile Beziehung zwischen Kohlendioxid, Methan und dem Klima der Antarktis whrend der letzten 650.000 Jahre stellt eines der grten ungelsten Geheimnisse des Klimawandels dar die Ursprnge der Beziehungen zwischen Klima und Treibhausgasen. Der biologische Abbau in subtropischen Feuchtgebieten bleibt auch weiterhin ein wichtiger Faktor fr eine mgliche Entschlsselung der Beziehung zwischen Klima und Methan. Andererseits scheinen die Ozeane eine kritische Rolle in der Beziehung zwischen Klima und Kohlendioxid zu spielen; das neue Projekt bestrkt uns in der berzeugung, dass Prozesse im Sdozean hoher Breitengrade fr die Steuerung der glazialen-interglazialen Variationen im Kohlendioxidgehalt eine Rolle spielen, so der Autor des Perspective-Artikels, der anfhrt, dass das Erbohren und die Analyse von noch lteren Eiskernen zu wirklichen Antworten fhren knnten.

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Stable Carbon Cycle-Climate Relationship During the Late Pleistocene, von U. Siegenthaler, T.F. Stocker, E. Monnin, D. Lthi, J. Schwander und B. Stauffer an der Universitt Bern in Bern, Schweiz; D. Raynaud und J.-M. Barnola am Laboratoire de Glaciologie et de Gophysique de l'Environnement (CNRS) St Martin d'Hres Cedex, Frankreich; H. Fischer am Alfred-Wegener-Institut fr Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven; V. Masson-Delmotte und J. Jouzel am LSCE und Institut Pierre Simon Laplace in Frankreich.

Atmospheric Methane and Nitrous Oxide of the Late Pleistocene from Antarctic Ice Cores, von R. Spahni, T. Stocker, G. Hausammann, K. Kawamura, J. Flckiger und Jakob Schwander an der Universitt Bern in Bern, Schweiz; J. Chappellaz, L. Loulergue und D. Raynaud am Laboratoire de Glaciologie et de Gophysique de l'Environnement (CNRS) in St Martin d'Hres Cedex, Frankreich; V. Masson-Delmotte, J. Jouzel am LSCE und Institut Pierre Simon Laplace in Frankreich. K. Kawamura ist jetzt an der Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, La Jolla, USA. J. Flckiger ist jetzt am Institute of Arctic and Alpine Research, University of Colorado in Boulder, Colorado, USA.

Das in den Science-Beitrgen von Siegenthaler et al. und Spahni et al. beschriebene Werk ist ein Betrag zum European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA), ein gemeinschaftliches wissenschaftliches Programm der ESF (European Science Foundation)/EC, das von der Europischen Kommission und durch nationale Beitrge aus Deutschland, Belgien, Dnemark, Frankreich, Grobritannien, Italien, den Niederlanden, Norwegen, Schweden und der Schweiz finanziert wird. Die Forscher wrdigen die langfristige finanzielle Untersttzung durch den Schweizerischen Nationalfonds (NSF), die Universitt Bern, das Schweizer Bundesamt fr Energie sowie das EG-Projekt EPICA-MIS. Weitere Untersttzung erfolgte durch das franzsische Programm PNEDC (INSU-CNRS).

Die American Association for the Advancement of Science (AAAS) ist die grte allgemeinwissenschaftliche Organisation der Welt und Herausgeber der Zeitschrift Science (www.sciencemag.org). Die 1848 gegrndete AAAS steht ca. 262 verbundenen wissenschaftlichen Vereinigungen und Akademien und insgesamt 10 Millionen Menschen zu Diensten. Science kann mit einer geschtzten Leserschaft von insgesamt einer Million Menschen auf die grte bezahlte Auflage aller allgemeinwissenschaftlichen Zeitschriften mit Peer Review verweisen. Die gemeinntzige AAAS (www.aaas.org) steht allen offen und erfllt ihre Aufgabe der Frderung der Wissenschaft und des Dienstes an der Gesellschaft durch Initiativen in Wissenschaftspolitik, internationale Programme, wissenschaftliche Bildung und mehr. Melden Sie sich auf EurekAlert! www.eurekalert.org, der fhrenden Website fr Nachrichten aus der Wissenschaft, an, um ber die aktuellsten Nachrichten aus der Forschung informiert zu werden ein Service von AAAS.