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Das Buch stellt das Klimageschehen in der Vergangenheit der Erde unter Verwendung neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse in einen globalen Zusammenhang. Anhand von Beiträgen zur Klimarelevanz erdgeschichtlich markanter Ereignisse, zur Bedeutung der Ozeane oder zum Verhalten von Pflanzen hinsichtlich ihres Ökosystems zeigen die Herausgeber, daß Erdgeschichte gleichzeitig auch Klimageschichte der Erde ist. Diese Kenntnisse ermöglichen dem Leser, die Bedeutung erdgeschichtlicher Zeugnisse nachzuvollziehen. Damit wird der Leser auch die Grenzen von Klimamodellen, wie sie für längerfristige Vorhersagen erstellt werden, realistisch einschätzen können. Ein aktuelles Literaturverzeichnis sowie ein ausführliches Glossar runden das Buch ab.
Leben wir - erdgeschichtlich betrachtet - in einem klimatischen Ausnahmezustand? Das Aussterben der Dinosaurier vor ca. 65 Millionen Jahren markiert nur eines von vielen folgenschweren Ereignissen in der Milliarden Jahre alten Erdgeschichte. Die Untersuchung solcher Ereignisse, der Rolle der Ozeane oder geologischer Zeugnisse von Klimaprozessen sind wichtige Hilfen bei der Rekonstruktion des Klimageschehens in der Vergangenheit der Erde. Die Erde hält eine Vielzahl von Zeugnissen über Klimabedingungen in ihrer geschichtlichen Vergangenheit bereit. Geowissenschaftler können diese Zeugnisse entziffern und sie für die Zukunft nutzbar machen. Ein entscheidender Schritt für die Akzeptanz des Ökosystems "Erde" liegt in der Einbeziehung der Modellierung komplexer Systeme und in der Erkenntnis über Möglichkeiten und Grenzen der Einschätzung von Modellen im allgemeinen. Ein aktuelles Literaturverzeichnis sowie ein ausführliches Glossar finden sich am Ende des Buches.
Hinweis: Dieser Artikel kann nur an eine deutsche Lieferadresse ausgeliefert werden.
Leben wir - erdgeschichtlich betrachtet - in einem klimatischen Ausnahmezustand? Das Aussterben der Dinosaurier vor ca. 65 Millionen Jahren markiert nur eines von vielen folgenschweren Ereignissen in der Milliarden Jahre alten Erdgeschichte. Die Untersuchung solcher Ereignisse, der Rolle der Ozeane oder geologischer Zeugnisse von Klimaprozessen sind wichtige Hilfen bei der Rekonstruktion des Klimageschehens in der Vergangenheit der Erde. Die Erde hält eine Vielzahl von Zeugnissen über Klimabedingungen in ihrer geschichtlichen Vergangenheit bereit. Geowissenschaftler können diese Zeugnisse entziffern und sie für die Zukunft nutzbar machen. Ein entscheidender Schritt für die Akzeptanz des Ökosystems "Erde" liegt in der Einbeziehung der Modellierung komplexer Systeme und in der Erkenntnis über Möglichkeiten und Grenzen der Einschätzung von Modellen im allgemeinen. Ein aktuelles Literaturverzeichnis sowie ein ausführliches Glossar finden sich am Ende des Buches.
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Heftige Temperaturschwankungen am Ende der letzten Vereisung / Sonnenaktivität als wesentlicher Faktor
Die Entwicklung des irdischen Klimas wird heute fast immer in einem Atemzug mit Kohlendioxyd genannt. Das seit Beginn der Industriellen Revolution aus Schloten, Auspuffrohren und Kaminen entweichende Treibhausgas sei die Ursache für die globale Erwärmung, behaupten viele Wissenschaftler, Mitglieder internationaler Klimaräte und vor allem aber auch Politiker. Eine Reihe kürzlich veröffentlichter Ergebnisse von Untersuchungen des Klimas der Vorzeit lassen dagegen den Schluß zu, daß unser Klima und dessen künftige Entwicklung hauptsächlich von Schwankungen der Sonnenaktivität gesteuert wird. In ihrem Buch "Klimafakten" bezweifeln Geowissenschaftler von drei Forschungseinrichtungen aus Hannover sogar, daß Kohlendioxyd allein eine wichtige Rolle als Motor der Klimaveränderung spielt.
Zuverlässige meteorologische Messungen, aus denen sich klimatische Parameter ableiten lassen, gibt es seit höchstens 150 Jahren. Alle anderen Aussagen über das Klima früherer Zeiten beruhen dagegen auf der Messung sogenannter Stellvertretergrößen, die inzwischen auch von deutschen Forschern mit dem englischen Begriff "Proxies" bezeichnet werden. Die Paläoklimatologen versuchen nun aus diesen Proxies indirekt zuverlässige Informationen über den Zustand des Klimas der jüngeren und der entfernten Vergangenheit zu gewinnen. Mittlerweile sind eine Reihe solcher indirekten Meßverfahren entwickelt worden.
Im Grunde sind zwar alle Fossilfunde Zeugen des zu ihren Lebzeiten herrschenden Klimas. So konnten fossile Farne, die in der Ruhrkohle gefunden wurden, nur in den Tropen gedeihen. Aber aus der Aussage, daß im heutigen Ruhrgebiet während des Karbons vor 300 Millionen Jahren tropische Bedingungen geherrscht haben, lassen sich keine Schlüsse ziehen, die für eine Vorhersage der Entwicklung des Klimas für die nächsten Jahrhunderte von Bedeutung sind. Die Paläoklimaforscher müssen deshalb auf wesentlich feinere Meßlatten zurückgreifen. Dazu gehören beispielsweise die Baumringe, deren jeweilige Größe von der Temperatur und dem Niederschlag in der jährlichen Wachstumsperiode abhängt. Eine Kette besonders dünner Ringe weist auf eine Trockenzeit oder eine Kälteperiode hin. Ähnliche Schlußfolgerungen lassen sich aus der Untersuchung der Jahresschichten in den Sedimenten von Seen, dabei vor allem aus den tiefen Maaren ziehen. Diese Warven sind nicht nur eine geologische Uhr, sondern mit ihrem Pollengehalt auch eine Meßlatte für das Klima.
Besonders überraschende Ergebnisse lieferten schon vor einigen Jahren in Grönland erbohrte Eiskerne. Die Verhältnisse der verschiedenen Isotopen von Sauerstoff in den Eisschichten geben nämlich indirekt über die Temperatur jenes Meeresgebietes Auskunft, über dem der später auf Grönland fallende Niederschlag ursprünglich verdampfte. Bei der genauen Untersuchung stellte sich heraus, daß das Klima zum Ende der letzten Vereisung vor etwa 12000 Jahren regelrecht geflattert haben muß. Innerhalb weniger Jahre gab es Sprünge der Wassertemperatur von mehreren Grad.
Die Ergebnisse eines Klimaanzeigers sind zweifellos nur so gut wie die dahintersteckende Theorie. Wie zuverlässig sie tasächlich sind, läßt sich daher nur aus dem Vergleich mit den Ergebnissen anderer Untersuchungen ableiten. So wurden mittlerweile die starken Klimaumschwünge zum Ende der letzten Vereisung in vielen unterschiedlichen Proben nachgewiesen, die mit verschiedenen Verfahren analysiert wurden. Beispielsweise konnte an pflanzlichen Überresten in Böden festgestellt werden, daß die mittlere Jahrestemperatur in Norddeutschland vor 11560 Jahren innerhalb von nur 15 Jahren schlagartig um fünf bis sechs Grad zunahm.
Welche Bedeutung die Analysen für das Verständnis der klimatischen Abläufe haben, zeigen die Ergebnisse jüngster Untersuchungen, über die nun in der Zeitschrift "Science" (Bd. 292, S. 660) berichtet wird. Danach scheinen die tropischen Regionen des Pazifischen und des Indischen Ozeans nicht mehr nur die Rolle von Statisten bei den Klimaänderungen zu spielen. Bisher wurde angenommen, daß die durchschnittliche Wassertemperatur des tropischen Pazifik zum Höhepunkt der letzten Eiszeit vor 21000 Jahren nur ein Grad niedriger war als heute. Diese Annahme beruhte auf der Analyse von Meeressedimenten, in denen die Forscher schon im Jahre 1976 die Häufigkeit verschiedener Foraminiferenarten gezählt hatten. Manche Arten gedeihen in warmem Wasser besser als in kühleren Gewässern. Alan Mix von der Universität des amerikanischen Bundesstaates Oregon in Corvallis hat jetzt weitere Sedimentkerne aus dem tropischen Pazifik analysiert. Dabei kommt er zu dem Schluß, daß dessen Wasser vor 21000 Jahren um mindestens drei Grad kühler als heute war.
Wenn man bedenkt, welche Folgen eine kurzzeitige Änderung der Wassertemperatur im Pazifik - der El Niño - auf das Wettergeschehen weltweit hat, ist leicht vorstellbar, daß eine langdauernde Abkühlung des Pazifiks globale Klimaschwankungen auslösen kann. So ist es durchaus möglich, daß ein durch eine geringere Sonnenaktivität abkühlender Pazifik zur erheblichen Abkühlung des Nordatlantik, wie sie ebenfalls aus Daten abgeleitet wurde, und damit zur Vereisung auf der Nordhalbkugel beigetragen hat.
Ausführlich werden eine Reihe verschiedener Stellvertretergrößen in dem Buch "Klimazeugnisse der Erdgeschichte" dargestellt. Beispielsweise läßt sich aus der Abfolge von Sedimenten an einer flachen Küste die Rate der Meeresspiegelschwankungen erstaunlich genau ermitteln. Dabei zeigte sich, daß es entlang der deutschen Nordseeküste zum Teil sehr schnelle Schwankungen gegeben hat. Zu Beginn der Eem-Warmzeit vor etwa 128000 Jahren betrug der Anstieg etwa vier, beim Übergang zu der zur Zeit herrschenden Warmzeit, dem Holozän, immerhin noch 2,1 Meter pro Jahrhundert. Die innerhalb der Eem-Warmzeit beobachteten Schwankungs- und Absinkraten betrugen 50 bis 70 Zentimeter pro Jahrhundert. Diese allein durch natürliche Klimaveränderungen verursachten Schwankungen liegen genau innerhalb jener Werte, die von Klimamodellen auf Grund anthropogener Einflüsse für das kommende Jahrhundert vorhergesagt werden.
Besonders deutlich wird auf die bestehenden Diskrepanzen zwischen den aus der Analyse der verschiedenen geologischen Klimaproxies abgeleiteten Werten und den mit Klimamodellen berechneten Größen in dem Buch "Klimafakten" hingewiesen. Es wurde von Mitarbeitern der drei in Hannover ansässigen Forschungseinrichtungen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Niedersächsiches Landesamt für Bodenforschung und Institut für geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben verfaßt. Darin stellen die Forscher ausführlich dar, daß die Temperaturschwankungen im Laufe der Erdgeschichte längst nicht immer an die Schwankungen im Gehalt an Kohlendioxyd in der Atmosphäre gekoppelt waren.
HORST RADEMACHER
Monika Huch, Günter Warnecke, Klaus German (Hrsg.): "Klimazeugnisse der Erdgeschichte - Perspektiven für die Zukunft". Springer Verlag, Berlin 2001. 252 S., 69 Mark.
Ulrich Berner, Hansjörg Streif (Hrsg.): "Klimafakten, Der Rückblick - ein Schlüssel für die Zukunft". E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 2001. 238 S., 78 Mark.
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Aus den Rezensionen: "... recht ausführlich wird ... die Klimageschichte des Quartärs beschrieben. ... Die ... Abbildungen sind ... klar reproduziert und damit gut lesbar. Wefer & Berger ... beschreiben im ausführlichsten Artikel ... zunächst Klimafaktoren, dann Klimawechsel ... Dieser Beitrag ist kompakt geschrieben, gibt eine aktuelle Übersicht über die globale Klimaentwicklung ... und kann somit als gute Synthese angesehen werden. ... Der schlüssig aufgebaute Artikel gibt eine knappe, gut lesbare Zusammenfassung der quartären Entwicklungsgeschichte Norddeutschlands ... Die ... Kernarbeiten dieses Bandes ... vermitteln ein aktuelles Bild ... und stellen den derzeitigen Wissensstand übersichtlich dar ..." (J. Mutterlose, Paläobiogeographie, Paläoklima, in: Zentralblatt für Geologie und Paläontiologie Teil II, 2005, S. 525 ff.)