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Eiszeit: Computermodell erklärt
Kapriolen
Forscher des Potsdam-Instituts
für Klimafolgenforschung versuchen anhand von Computersimulationen
die Berg- und Talfahrt des Klimas während der letzten großen
Eiszeit zu erklären.
(jkm) - Mindestens zwanzig drastische
Klimawechsel gab es während der letzten großen Eiszeit,
die vor 120.000 Jahren begann und vor 10.000 Jahren endete. Diese
Ereignisse starteten mit einem plötzlichen Temperaturanstieg
von 6 bis 10 Grad Celsius innerhalb von zehn Jahren. Die Warmphasen
hielten dann für Jahrhunderte an.
Nach einer Erklärung für
den Rhythmus suchen Klimatologen schon seit vielen Jahren. Einen
Anhaltspunkt gibt dabei die Regelmäßigkeit: Die Klimawechsel
treten meist alle 1500 Jahre auf, manchmal aber auch nur alle
3000 oder 4500 Jahre. Ein Taktgeber scheint einen Zyklus von 1500
Jahren vorzugeben, doch ab und zu setzt ein Schlag aus.
In der Physik kennt man vergleichbare
Phänome als so genannte stochastische Resonanz. Sie wird
erzeugt, wenn drei Voraus- setzungen gleichzeitig eintreten: Ein
periodischer Taktgeber (in diesem Fall von 1500 Jahren), "Rauschen"
(hier zufällige Schwankungen im Wetter), sowie einen Schwellenwert,
an dem das System von einem Zustand in einen anderen springen
kann.
Andrey Ganopolski und Stefan Rahmstorf
vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung konnten mit
Hilfe eines Computer- modells des Weltklimas zeigen, auf welche
Weise stochastische Resonanz die Wechsel erzeugt haben könnte.
Mit einer Reihe von Simulationen hatten die Forscher bereits im
letzten Jahr Zusammenhänge zwischen Klimawechseln und Strömungs-
verhältnissen im Atlantik nachvollzogen.
Demnach schnellten die Temperaturen
innerhalb der letzten Eiszeit immer dann in die Höhe, wenn
der warme Golfstrom über Island hinaus bis ins Europäische
Nordmeer vordrang. Um das Strömungssystem in diesen Zustand
zu bringen, reichten kleinste Störungen aus.
Das System befand sich damals
offenbar dicht an der Schwelle, wo es von seinem kalten Grundzustand
in einen warmen kippen konnte. Da dieser warme Strömungszustand
aber instabil war, gingen die Warmphasen nach einigen Jahrhunderten
von selbst vorüber.
Nun zeigen weitere Berechnungen,
dass stochastische Resonanz unter den Bedingungen der letzten
Eiszeit ein Auslöser für die Klimawechsel gewesen sein
kann. Damit ließen sich viele eigenartige Merkmale der Schwankungen
erklären, schreiben die Forscher in den "Physical Review
Letters".
Erst mit dem Ende der Eiszeit
stabilisierten sich die Meeres- strömungen - eine Voraussetzung
dafür, dass sich im Holozän die menschliche Zivilisation
entfalten konnte.
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