Warum Antarctica 30 Millionen Jahre vor der Arktis vereist ist – und was das mit dem Erdmantel zu tun hat

Okay, ich muss euch von etwas erzählen, das mich wirklich umgehauen hat. Und ich beschäftige mich seit Jahren mit Wissenschaft.

Hier die Ausgangslage: Antarctica entwickelte vor etwa 34 Millionen Jahren gewaltige Eisschilde. Die Arktis? Die großen Eisschilde dort erschienen erst vor rund fünf Millionen Jahren. Ergibt doch Sinn, oder?

Aber – und jetzt kommt's – als Antarctica mit dem Vereisen anfing, war die Erde etwa 5°C wärmer als heute.

Moment mal.

Ja, ihr habt richtig gelesen. Der Planet war quasi aufgeheizt, und trotzdem entschied sich Antarctica, zur Eiswüste zu werden. Lange Zeit dachten Wissenschaftler, es müsse an den CO2-Werten gelegen haben. Weniger Kohlendioxid bedeutet kühleren Planeten bedeutet Eis an den Polen. Klingt logisch, oder?

Aber wenn das die ganze Wahrheit wäre, hätten beide Pole ungefähr gleichzeitig zufrieren müssen. Haben sie aber nicht. Antarctica hatte einen gewaltigen Vorsprung, und Forscher haben recently herausgefunden, warum – und ehrlich gesagt ist die Antwort viel faszinierender als erwartet.

Der Untergrund von Antarctica hob sich buchstäblich

Stellt euch folgendes vor: Vor etwa 150 Millionen Jahren begannen Antarctica und Afrika auseinanderzudriften. Normale Tektonik, passiert ständig. Aber jetzt wird's interessant.

Tief im Erdinneren – wir reden von Manteltiefe, also tausende Kilometer unter uns – passierte etwas Seltsames. Langsam wandernde „Wellen" im Erdmantel begannen, unter dem zu wandern, was einmal Ostantarctica werden sollte. Und während diese Wellen sich bewegten, schoben sie das Land nach oben. Nicht in einem plötzlichen, dramatischen Gebirgsbildungsereignis. Eher wie... unglaublich langsames, geduldiges Anheben über Jahrmillionen.

Ich liebe diesen Gedanken. Es ist, als würde die Erde langsam den Atem anhalten und dann über geologische Zeiträume, die unser Gehirn kaum begreifen kann, langsam, langsam die Schultern heben.

Diese allmähliche Anhebung hob die Gamburtsev-Berge und schuf ein gewaltiges Plateau in Ostantarctica. Bis etwa 45 Millionen Jahren vor heute waren große Teile dieser Region auf über zwei Kilometer Höhe geklettert.

Und das, meine Freunde, veränderte alles.

Höhe ist im Grunde ein Gefrierschrank

Hier eine einfache Art, das zu betrachten. Ihr wisst, wie es kälter wird, je höher ihr einen Berg hinaufsteigt? Das ist kein Aberglaube – das ist Physik. Für jeweils 100 Meter Höhengewinn sinkt die Temperatur um etwa ein Grad.

Solange die Gamburtsev-Berge größtenteils unter 1,5 Kilometern lagen, schmolz der Sommer wahrscheinlich jeden Schnee weg, der sich blicken ließ. Nervig für ehrgeiziges Eis, das dauerhaft bleiben wollte.

Aber sobald diese Berge über zwei Kilometer kletterten? Jetzt wurde's ernst. In dieser Höhe waren die Bedingungen selbst bei relativ milden Globaltemperaturen kalt genug, damit Schnee und Eis das ganze Jahr überleben konnten. Endlich konnte sich akkumulieren – Jahr für Jahr, Jahrhundert für Jahrhundert.

Professor Thomas Gernon, der die Forschung an der University of Southampton leitete, drückte es wunderschön aus: „Antarcticas Landoberfläche wurde allmählich so weit angehoben, dass Eis dauerhaft Fuß fassen konnte, selbst während die umliegenden Polarmeere und die Globaltemperaturen überraschend warm blieben."

Die Geologie gab Antarctica praktisch einen Vorsprung, bevor die CO2-Werte genug gesunken waren, um beide Pole gleichzeitig einzufrieren.

Die Eis-Albedo-Rückkopplungsschleife – weil die Erde Verstärkung liebt

Sobald Eis sich zu akkumulieren begann, eskalierte alles schnell. Eis ist nämlich hell und reflektierend (Wissenschaftler nennen das „hohes Albedo"). Sonnenlicht prallt direkt davon ab, anstatt absorbiert zu werden.

Also: Je mehr Eis sich bildete, desto mehr Sonnenlicht wurde zurück ins All reflektiert, was die Region weiter abkühlte, was wiederum mehr Eisbildung ermöglichte. Eine klassische Rückkopplungsschleife, und solche Dinge in der Natur tendieren dazu, sich in eine Richtung aufzuschaukeln, sobald sie ins Rollen kommen.

Dr. Philip Goodwin, einer der Co-Autoren der Studie, wies auf diesen Effekt hin. Sobald das Eisschild sich ausdehnte, fungierte seine helle Oberfläche im Grunde wie ein gewaltiger Spiegel, der Sonnenenergie zurückschickte und die Region weiter abkühlte.

Das Ostantarktische Eisschild, das sich schließlich bildete, ist das größte heute auf der Erde. Es enthält genug gefrorenes Wasser, um den globalen Meeresspiegel um etwa 52 Meter ansteigen zu lassen, wenn es vollständig schmelzen würde. Zweiundfünfzig Meter. Lasst das einen Moment sacken.

Was uns das über das Klimasystem der Erde sagt

Ich finde diese Forschung faszinierend, weil sie uns daran erinnert, dass das Klima der Erde nicht nur auf eine Sache gleichzeitig reagiert. Es ist nicht nur CO2. Es ist nicht nur Temperatur. Es ist das gesamte System – einschließlich der langsam wühlenden Dynamik kilometerweit unter unseren Füßen.

Wir sind es gewohnt, über Klima in Bezug auf Atmosphäre und Ozeane nachzudenken. Aber die feste Erde selbst ist Teil der Gleichung, die sich langsam umarrangiert und beeinflusst, was an der Oberfläche passiert – auf Weisen, die wir erst beginnen zu verstehen.

Die Forscher nutzten Computermodelle, um 100 Millionen Jahre Antarcticischer Landschaftsentwicklung zu rekonstruieren, und die Simulationen stimmten mit dem überein, was wir tatsächlich im geologischen Archiv sehen. Das gibt Wissenschaftlern Vertrauen, dass Mantelwellen – dieses relativ neu entdeckte Phänomen – wirklich eine entscheidende Rolle in Antarcticas eisigem Schicksal spielten.

Also, das nächste Mal, wenn jemand euch erzählt, Antarcticas Eisschilde seien „natürlich" und daher nichts, worüber man sich Sorgen machen müsste – nickt und stimmt zu. Ja, sie sind das Ergebnis geologischer Prozesse, die sich über Dutzende Millionen Jahre erstreckten. Prozesse, die einen gefrorenen Kontinent schufen, wie es ihn nirgendwo sonst auf der Erde gibt.

Nur benutzt das bitte nicht als Ausrede, um zu ignorieren, was gerade mit diesen Eisschilden passiert. Die Zeitskalen sind völlig unterschiedlich. Was Millionen Jahre zum Aufbau brauchte, könnte in wenigen Jahrhunderten verloren gehen, wenn wir weiter Treibhausgase in die Atmosphäre pusten.

Anyway, ich glaube, das reicht für einen Blogpost voller umwerfender Geologie. Die Erde ist seltsam und wunderbar, und ehrlich? Ich hätte es nicht anders haben wollen.

Quelle: ScienceDaily