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EINE STUDIE DES WEIZMANN-INSTITUTS WEIST NACH: VOR 2 000 JAHREN FAND IN AFRIKA EINE PLÖTZLICHE KLIMAERWÄRMUNG STATT
REHOVOT, Israel - 14 August, 1998 - Laut Ergebnissen einer am 14. August in der Zeitschrift Science veröffentlichten neuen Studie eines vom Weizmann-Institut geleiteten Forscherteams fand in Äquatorialafrika vor ungefähr 2 000 Jahren eine plötzliche Klimaerwärmung statt, die über mehrere Jahrhunderte anhielt.
Die Wissenschaftler unterzogen Sedimentgestein des Hausbergsees, eines kleinen Gebirgsees in 4350 Meter Höhe am Hang des Mt. Kenia, eines erloschenen Vulkans in Ostafrika, dessen Spitze (4600 - 4700 m) von permanenten Gletschern überzogen ist, einer Isotopenanalyse. Dabei stellten sie fest, daß in den Jahren 350 vor unserer Zeitrechnung bis 450 AD eine schnelle und bedeutsame Erwärmung des Bergseewassers stattgefunden hatte - um ca. 4° C -, die eine Erwärmung des gesamten Klimas in Äqutorialostafrika widerspiegelt.
Diese Studie liefert Hinweise auf naturbedingte Klimaschwankungen, denen das Klima schon lange vor der Einbringung großer Mengen von Treibhausgas durch die moderne Industrie in die Atmosphäre ausgesetzt war. Eine solche Untersuchung kann ihrerseits Licht auf das heutige Klima werfen. Sie könnte Wissenschaftern ermöglichen, zwischen natürlichen Klimaveränderungen und der - wie angenommen wird - gegenwärtigen globalen Erwärmung unseres Planeten infolge menschlicher Einflüsse zu unterscheiden.
"Unsere Ergebnisse zeigen, daß sich das Klima plötzlich, ohne jegliche Beziehung zu menschlichen Aktivitäten erwärmen kann", sagt Prof. Aldo Shemesh, Leiter der Abteilung für Umweltwissenschaften und Energieforschung am Weizmann-Institut für Wissenschaft. Diese Studie führte er gemeinsam mit Prof. Wibjorn Karlen von der Universität Stockholm in Schweden und der Jungakademikerin Miri Rietti-Shati vom Weizmann-Institut durch.
"Die Aufzeichnung klimatischer Veränderungen, die in der Vergangenheit in verschiedenen Teilen der Erde stattgefunden haben, könnte den Wissenschaftlern helfen, genauere Voraussagen über die potentiellen Auswirkungen gegenwärtiger Aktivitäten auf das Klima von morgen zu machen", sagt Shemesh.
Obwohl Perioden früherer Klimaerwärmungen auch in anderen Teilen der Welt festgestellt wurden, stellt die neue Studie einen einzigartigen Beitrag zu diesem Gebiet der Forschung dar, da sie direkt am Äquator durchgeführt wurde, einer Region, die eine entscheidende Rolle für die Bestimmung des Klimas auf unserem Planeten spielt. Darüber hinaus ist die Studie die erste quantitative Untersuchung einer frühzeitlichen Wärmeperiode am Äquator, die in einer solchen Höhe vorgenommen wurde, in der
Zeugnisse frühzeitlicher Klimaveränderungen infolge ihrer unmittelbaren Gletschernähe besonders unverfälscht erhalten sind.
Das verborgene "Archiv" des Mt. Kenia
Die von einheimischen Trägern begleiteten Wissenschaftler erreichten den Hausbergsee nach einem langen und beschwerlichen, mehrere Tage dauernden Fußmarsch. Mit Hilfe der von ihnen mitgeführten Boote und speziellen Bohrgeräte bargen sie vom Grund des Sees ein ungefähr zwei Meter langes Sedimentstück aus dem Inneren des Gesteins. Dieses Sediment, das fossile Algenablagerungen enthielt, wurde später am Weizmann-Institut analysiert.
Unter Verwendung der Kohlenstoff-14 Datierung konnten die Wissenschaftler zunächst bestimmen, daß das Bohrkern Ablagerungen enthielt, die sich in einem Zeitraum von über 3000 Jahren, zwischen 2500 vor unserer Zeitrechnung und 750 AD, dort angesammelt hatten.
Danach untersuchten die Wissenschaftler mit Hilfe einer neuen, von Prof. Shemesh entwickelten Methode das Verhältnis der Sauerstoffisotopen in den Überresten der Algenskelette, dem sogenannten biogenen Opal, das sich im Sediment akkumuliert hatte.
Isotope sind Modifikationen des gleichen Elements, die nahezu identische chemische Eigenschaften besitzen, sich aber in Gewicht und anderen physikalischen Eigenschaften von einander unterscheiden. So ist zum Beispiel O-16 das am häufigsten vorzufindende Sauerstoffisotop, doch daneben gibt es auch ein schwereres Sauerstoffisotop, das O-18.
Das relative Verhältnis dieser beiden Sauerstoffisotope im biogenen Opal ist eine Folgeerscheinung der zur Zeit der Sedimentbildung in diesem Gebiet vorherrschenden klimatischen Bedingungen, und spiegelt die Temperatur des Sees sowie die Isotopenzusammensetzung seines Wassers zur Zeit der Sedimentablagerung wider. Das heißt, als das Wasser kühler war, enthielt das Opal im Vergleich zu den O-16 Isotopen relativ mehr O-18 Isotope. Die Untersuchung des Isotopenverhältnisses ermöglichte den Wissenschaftler, den Zeitraum des plötzlichen Temperaturanstiegs zu bestimmen.
Darüber hinaus beweist diese Studie, daß die Messung der Sauerstoffisotope biogener Opale im Sedimentgestein von Gebirgsgewässern eine einzigartige und hervorragende Methode zur Untersuchung früherer Klimate darstellt.
"Unsere Untersuchung hat gezeigt, daß Sedimentgestein hochgelegener Gebirgsgewässer uns ein einmaliges Archiv klimatischer Veränderungen an die Hand gibt", sagt Prof. Shemesh.
In ihrem Report bemerken die Wissenschaftler, daß die Erwärmung am Mt. Kenia Teil eines globaleren klimatischen Phänomens gewesen sein könnte, da eine ungefähr gleichzeitig auftretende Wärmeperiode in anderen Teilen der Erde - im schwedischen Teil Lapplands und im nordöstlichen Teil der St. Elias Mountains (südliche Yukon Gebiete und Alaska) - registriert werden konnte.
Das Weizmann-Institut ist ein bedeutendes Zentrum für wissenschaftliche Forschung und Hochschulstudien in Rehovot, Israel. Die 2400 Wissenschaftler, Studenten und sonstigen Mitarbeiter des Instituts betreiben über 1000 Forschungsprojekte, die das gesamte
Spektrum der heutigen Wissenschaft abdecken.
Die Pressemitteilungen des Weizmann-Instituts befinden sich im World Wide Web unter http://www.weizmann.ac.il, und sind ebenfalls unter http://www.eurekalert.org abrufbar.
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Geowissenschaften, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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