Klimageheimnisse im Eis der Antarktis aufdecken
Der gefrorene antarktische Eisschild birgt eine einzigartige Aufzeichnung der Klimageschichte unter sich. Mithilfe von Daten aus in dieser Polarregion entnommenen Eisbohrkernen konnten EU-Forschende das Klima der letzten 800 000 Jahre zusammenfügen. „Die Analyse dieser Eiskerne berichtet uns darüber, dass die Konzentrationen von Treibhausgasen im Zeitverlauf zwar schwankten, dies jedoch immer innerhalb bestimmter Grenzen geschah“, erklärt Carlo Barbante, Koordinator des Projekts Beyond EPICA(öffnet in neuem Fenster), vom Institut für Polarwissenschaften(öffnet in neuem Fenster) des Nationalen Forschungsrats(öffnet in neuem Fenster) in Italien. „Erst in den letzten zweihundert Jahren sind die CO2- und Methankonzentrationen in die Höhe geschnellt.“ Eine weitere wichtige Entdeckung besteht darin, dass die Gletscherzyklen vor über 800 000 Jahren offenbar nicht mehr alle 40 000 Jahre, sondern alle 100 000 Jahre auftraten. „In diesem Zeitraum ist etwas passiert“, sagt Barbante. „Um das besser verstehen zu können, mussten wir allerdings noch älteres Eis finden.“
Zugang zu 1,2 Millionen Jahre altem Eis
Auf diese Weise kam es zu einer mehrjährigen Reise über das Polarplateau, immer auf der Suche nach geeigneten Stellen, an denen Bohrungen durchgeführt werden könnten. Schließlich wurde eine Stelle in etwa 35 km Entfernung von der italienisch-französischen Forschungsstation Concordia gefunden. Das Projekt Beyond EPICA, das auf dieser früheren EU-finanzierten Arbeit aufbaut, konnte in Angriff genommen werden. „Wir haben 2021 mit den Bohrungen begonnen und hatten einige sehr erfolgreiche Abschnitte“, fügt Barbante hinzu. „Im Januar 2025 erreichten wir schließlich in einer Tiefe von 2 800 Metern das Grundgestein. Dadurch erhielten wir Zugang zu Eis, das bis zu 1,2 Millionen Jahre alt ist, vielleicht sogar noch älter.“ Die erfolgreiche Gewinnung dieser Eiskerne ist ein bedeutendes Ergebnis. Die Analyse wird der Wissenschaft Einblicke in die Erdatmosphäre von vor über einer Million Jahren verschaffen. Einige vorläufige Messungen wurden bereits vor Ort durchgeführt und bestätigten das Alter des Eises, aber genauere Messungen finden nun in Labors in Europa statt.
Mittels Eisbohrkernanalyse klimatische Bedingungen rekonstruieren
„Die Beyond EPICA-Proben sind nach einer unglaublichen 76-tägigen Seereise endlich in Bremerhaven angekommen“, berichtet Barbante. „Alle Temperaturprotokolle wurden eingehalten, und die Proben können in den kommenden Monaten zur Analyse vorbereitet werden.“ Die Eiskerne werden nun zu Analysezwecken sorgfältig an die beteiligten Labors verteilt. Einige dieser Kerne werden geschmolzen, wobei das Wasser in Kanäle fließt, die in Messgeräten münden. Auf dieser Grundlage werden die Forschenden die Isotopenzusammensetzung der Wassermoleküle, den Staubgehalt und die Chemie untersuchen. Mithilfe dieser Daten werden sie die Atmosphäre zu diesem Zeitpunkt zu rekonstruieren. Andere Forscherinnen und Forscher werden die im Eis eingeschlossenen Luftblasen analysieren, um die Zusammensetzung der Treibhausgase zu bestimmen.
Unsere Vergangenheit verstehen, um unsere nachhaltige Zukunft zu gestalten
Für Barbante ist die Beschäftigung mit unserer fernen Vergangenheit absolut entscheidend für die Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft. „Wir leben heute mit hohen Treibhausgaskonzentrationen“, stellt er fest. „Sehen wir uns Zeiten in der Vergangenheit an, in denen ähnliche Bedingungen herrschten, können wir sehen, wie die Temperaturen beeinflusst wurden und wie die Klimasysteme reagierten.“ Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Genauigkeit der Klimamodelle anhand von Daten aus der Vergangenheit kalibrierbar ist. Die Forschenden können ein Gefühl dafür bekommen, wie nützlich diese Modelle bei der Vorhersage der Zukunft sein könnten. Das Team hofft, dass diese Arbeit Aufschluss darüber geben wird, warum sich die Gletscherzyklen vor über 800 000 Jahren verändert haben, und dass sie neue Ideen für die Eindämmung des Klimawandels liefert. „Wenn wir verstehen, wie das Klima in der Vergangenheit funktioniert hat, können wir besser einschätzen, was heute passiert und was in Zukunft wahrscheinlich geschehen wird“, sagt Barbante abschließend.