Antarktis wurde 40 Millionen Jahren lang immer kälter

Vor etwa zwölf Millionen Jahren gab es noch letzte Flecken einer kargen Tundralandschaft in der Antarktis. Doch dann verschwand auch der wärmste Teil des Kontinents, die Antarktische Halbinsel, nahezu vollständig unter einem dicken Einspanzer, berichten jetzt US-Forscher. Die Klima-Verschlechterung auf dem Landzipfel begann vor etwa 37 Millionen Jahren und setzte sich kontinuierlich fast bis zur Gegenwart fort.

Die Antarktische Halbinsel ist für Klimaforscher besonders interessant, weil sie sich als nördlichster Teil der Antarktis seit etwa 50 Jahren besonders stark erwärmt. Sie ist der einzige Teil des Südkontinents, in dem bis heute einige besonders hartnäckige Pflanzen überdauert haben. John Anderson und seine Kollegen untersuchten daher, wie die mehr als tausend Kilometer lange Landzunge in früheren Zeitaltern auf Klimaveränderungen reagierte.

Dazu bohrten die Forscher an mehreren Stellen in den Meeresboden vor dem nördlichen Zipfel der Antarktischen Halbinsel. Diese Gegend ist fast permanent von dickem Packeis bedeckt und liegt in der Nähe der gefürchteten Drake-Passage zwischen Kap Horn und der Antarkis. Trotz dieser schwierigen Umstände konnten Anderson und seine Kollegen Ablagerungen aus mehreren besonders interessanten Zeitabschnitten bergen. Anhand von Pollen und Gletschersedimenten konnten sie rekonstruieren, wie die Vegetation auf der Antarktischen Halbinsel aussah.

Bis vor 34 Millionen Jahren beherbergte die gebirgige Halbinsel demnach eine vielfältige Pflanzenwelt. Viele Arten, die für alpine Regionen der Südhalbkugel der Erde typisch sind, kamen dort vor, zum Beispiel zehn Arten von Scheinbuchen, Steineiben, Silberbaumgewächse, Süßgräser und Nelkengewächse. In den bis zu 2.800 Meter hohen Bergen müssen zu dieser Zeit erste Gletscher entstanden sein, berichten die Forscher.

In den folgenden Jahrmillionen verschlechterte sich das Klima dann zusehends. Weltweit sank die Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid in der Luft, und die Antarktis entfernte sich immer weiter von den anderen Kontinenten. Kalte Meeresströmungen begannen, die Landmasse zu isolieren. Als Folge breitete sich eine karge Tundra-Landschaft auf der Antarktischen Halbinsel aus, in der es stellenweise aber auch noch Wälder aus Scheinbuchen und Koniferen gab.

Vor 12,8 Millionen Jahren war dann fast die gesamte Halbinsel von einem Eisschild bedeckt, doch einzelne Flecken Tundra konnten sich in geschützten Gebieten immer noch halten. Die Forscher nehmen an, dass die Temperaturen in diesen Refugien im Sommer etwa zehn Grad Celsius erreichten. Sonst hätten die Scheinbuchen und Koniferen nicht blühen können. Alle anderen Teile der Antarktis hatte das Eis zu dieser Zeit schon fest im Griff.

Spätestens vor fünf Millionen Jahren war es aber auch mit diesen letzten Zufluchtsorten vorbei. In Meeressedimenten aus dieser Zeit fanden die Forscher nur Pollen von Pflanzen, die auch heute noch auf der Antarktischen Halbinsel wachsen. Dabei handelt es sich um zwei Blütenpflanzen, den Antarktische Perlwurz und die Antarktische Schmiele, sowie zwei Süßgräser, das Einjährige Rispengras und das Wiesen-Rispengras.

Die Abkühlung der Halbinsel war demnach ein kontinuierlicher Prozess. Hauptursache war das Erstarken kalter Meeresströmungen, die die Antarktis klimatisch isolierten. In jüngster Zeit erreicht jedoch immer wärmeres Wasser den Kontinent. Es beginnt, sich unter den schwimmenden Eisschelf vor dem Pine Island Gletscher etwas südlich der Antarktischen Halbinsel zu fressen, hat ein zweites Forscherteam um Stanley Jacobs nahezu zeitglich entdeckt. Obwohl sich die Lufttemperaturen in den letzten 15 Jahren kaum erhöht haben, schmilzt dort heute 50 Prozent mehr Eis als noch 1994. Mit Hilfe eines Tauchroboters fanden die Forscher heraus, dass der Eisschelf regelrecht ausgehöhlt wurde. Nun kann warmes Wasser tief unter der Eiszunge zirkulieren.

Da die Basis des Pine Island Gletschers unter dem Meeresspiegel liegt, könnte ein Kollaps des davor liegenden Eisschelfs drastische Folgen haben. Einer Schätzung zufolge würde der Meeresspiegel um 24 Zentimeter ansteigen, wenn der Gletscher und alle seine Zuflüsse kollabieren.


John Anderson (Rice University, Houston) et al.: PNAS, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1073/pnas.1014885108

Stanley Jacobs (Lamont Doherty Earth Observatory, US-Staat New York) et al.: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1038/ngeo1188