Piedmont-Gletscher im Nordosten Grönlands (Coen Hofstede/Alfred-Wegener-Institut) Es sollte einfach sein. Wenn die Temperaturen auf der Erde steigen, beginnen große Mengen Wassereis, das in riesigen Gletschern eingeschlossen ist, aufzutauen, wodurch Wasser in die Ozeane gelangt und der Meeresspiegel ansteigt. Es ist die Geschichte unseres Lebens .
Wenn dagegen die globalen Temperaturen sinken, was während Eiszeiten geschieht, sinkt der Meeresspiegel weiter, da der Wassergehalt aus dem Ozean zurückgeht und die riesigen Inlandeisschilde erneut gefrieren.
Dieser epische, andauernde Zyklus von Ebbe und Flut im Eis – die Übergänge von glazial bis interglazial – gibt es schon seit Menschengedenken. Aber es gibt ein Problem.
Seit Jahren vermuten Wissenschaftler, die diese Zyklen verfolgen, dass es einen gibt „Fehlendes Eis“ Problem: eine mysteriöse Diskrepanz zwischen dem sehr niedrigen Meeresspiegel vor etwa 20.000 Jahren und der gleichzeitig in den Gletschern gespeicherten Eismenge.
Eisoberflächenerhöhung vor 20.000 Jahren. (Evan Gowan/Alfred-Wegener-Institut)
Im Kern liegt das Problem darin. Während des Höhepunkts der letzten Eiszeit der Erde – der Letztes glaziales Maximum (LGM), das vor etwa 20.000 Jahren endete – basierend auf Beweisen aus antiken Korallensedimenten geht man davon aus, dass der Meeresspiegel etwa 130 Meter (427 Fuß) niedriger war als heute.
Modellierungen deuten jedoch darauf hin, dass das Eisvolumen in den Gletschern zu diesem Zeitpunkt nicht groß genug war, um einen so niedrigen Meeresspiegel zu erklären. Wie können wir also dieses „fehlende“ Eis erklären?
In einem neue Studie Unter der Leitung des Geophysikers Evan Gowan vom Alfred-Wegener-Institut in Deutschland scheinen Forscher eine Lösung gefunden zu haben.
Mit einer neuen Rekonstruktion namens PaleoMIST 1.0 konnten die Forscher die Entwicklung der globalen Eisschilde weit in die Vergangenheit modellieren, viel weiter zurück als selbst das LGM.
„Es sieht so aus, als hätten wir einen neuen Weg gefunden, die Vergangenheit bis in eine Zeitspanne von 80.000 Jahren zu rekonstruieren.“ sagt Gowan .
Die Ergebnisse des Modells legen nahe, dass es sich bei der Anomalie in unseren Daten nicht um fehlendes Eis handelt, sondern um falsche Schlussfolgerungen darüber, wie tief der Meeresspiegel während des LGM tatsächlich gefallen ist.
Laut dem Eisphysikmodell von PaleoMIST 1.0 sank der Meeresspiegel heute nicht mehr als 116 Meter unter die Stelle, an der die Wellen auftreffen, wobei das Eisvolumen (unter vollständiger Berücksichtigung) bei etwa 42,2 × 10 lag 6 km 3 .
„Wir finden daher keine Grundlage für das Problem des fehlenden Eises, da unsere LGM-Rekonstruktion mit den bestehenden Meeresspiegelbeschränkungen kompatibel ist“, so die Forscher erklären in ihrer Studie .
Dem Team zufolge ist die Fehlleitung des fehlenden Eisarguments auf mehrere Faktoren zurückzuführen – erstens auf die übermäßige Abhängigkeit von Fernfeldindikatoren (Korallensedimentnachweise von Orten anderswo auf der Welt), die den globalen durchschnittlichen Meeresspiegel möglicherweise nicht genau wiedergeben wie wir einst dachten.
Ein weiteres Problem ist eine seit langem etablierte, aber scheinbar fehlerhafte Methode zur Schätzung von Gletschermassen. Sauerstoffisotopenverhältniszyklen – was zumindest bis zum LGM zu Diskrepanzen bei der Abstimmung der Meeresspiegelhöhe und der Gletschermassen zu führen scheint.
„Das Isotopenmodell wird seit Jahren häufig verwendet, um das Eisvolumen in Gletschern bis zu vielen Millionen Jahren vor unserer Zeit zu bestimmen.“ sagt Einer aus dem Team, der Geophysiker Paolo Stocchi vom Königlichen Niederländischen Institut für Meeresforschung.
„Unsere Arbeit lässt nun Zweifel an der Zuverlässigkeit dieser Methode aufkommen.“
Während das Rätsel um das fehlende Eis gelöst zu sein scheint, gehen die Forscher nicht davon aus, dass sie das letzte Wort zu diesem Thema haben werden.
Schließlich hat die Inkompatibilität ihrer eigenen Lösung mit zyklusbasierten Rekonstruktionen des Sauerstoffisotopenverhältnisses in gewisser Weise „ein neues Problem des fehlenden Eises geschaffen“, gibt das Team zu .
Ob und wie diese neue Unsicherheit gelöst werden kann, ist eine Herausforderung für einen anderen Tag, in der künftigen Forschung, die möglicherweise noch klarere Einblicke in die Entwicklung der Eisdecke in der fernen Vergangenheit liefern könnte.
Über die Ergebnisse wird berichtet Naturkommunikation .