Staub, Staub, nichts als Staub

Einer der schönsten Plätze in New Mexico sei das Valles Caldera, sagt der Paläoklimatologe Peter Fawcett. Das Valles ist ein alter, riesenhafter Vulkankrater, heute wachsen hier Gelbkiefernwälder und wogende Wiesen. Doch im Erdzeitalter des Pleistozän lag hier über Hunderttausende von Jahren ein See. Peter Fawcett:

"Wir haben einen langen Bohrkern gezogen aus den Sedimenten dieses Sees. Und damit haben wir sozusagen Klimaaufzeichnungen über 200.000 Jahre hinweg, genauer gesagt aus dem Pleistozän von einer Zeit vor 550.000 Jahren bis vor etwa 350.000 Jahren."

Denn aus den Seesedimenten kann der Forscher von der University of New Mexico in Albuquerque viele, ziemlich detaillierte Rückschlüsse auf das Klima ziehen, das herrschte, als die Sedimente abgelagert wurden. Aus dem Gehalt an Kalkspat leitet er ab, wie viel Niederschlag fiel. Denn je trockener es wird, umso mehr Kalkspat bildet sich. An Pflanzenpollen, die sich im See ablagerten, erkennt er, welche Vegetation um den See herum wuchs. Auch das gibt Hinweise auf die Klimaverhältnisse.

"Man findet zum Beispiel Quercus-Arten, also Eichen, außerdem Wachholder. Beide sind Anzeiger für warme Temperaturen. In kälteren Zeiten tauchen dagegen mehr Fichten- und Tannenpollen im Bohrkern auf."

Um die Temperaturen weitaus genauer abzuschätzen, nutzte Fawcett eine ziemlich neue Methode. Der Bohrkern wird dabei auf bestimmte organische Moleküle untersucht, genauer gesagt Lipide, die wiederum aus den Zellmembranen von Bodenbakterien stammen. Bakterien nämlich verändern ihre Membranlipide, je nach Umgebungstemperatur, das lässt sich an heutigen Bodenbewohnern nachweisen. Offenbar verhielten sich auch die viel älteren Bakterien schon ähnlich.

"Um diesen See herum lebten also Bakterien im Boden und deren Überreste wurden in den See gespült. Wir extrahieren jetzt die Bestandteile aus dem Sedimentbohrkern, auf die es ankommt, und vergleichen sie mit den Lipidarten, die moderne Bakterien abhängig von der Temperatur bilden. Daraus können wir die Temperatur von damals ableiten."

Peter Fawcett fügte die Daten über Niederschlag, Temperatur und Vegetation anschließend zusammen. Und dabei wurde deutlich: Das Klima in dieser Gegend veränderte sich mehrmals heftig. Gerade bei Temperaturen, die in etwa den heutigen gleichen oder nur wenig darüber lagen, setzte beinahe schlagartig Trockenheit ein.

"Was anders an den Dürren, über die wir hier reden, ist, dass sie Jahrhunderte oder sogar Jahrtausende lang dauerten. Es wäre wohl besser, sie nicht einfach Dürren zu nennen. Denn es handelte sich eher um echte Änderungen im Klima, normale Dürren dagegen sind nur kurze Störungen eines stabilen Klimazustands. Wir sehen hier etwas, das viel länger gedauert hat, als die Trockenzeiten, die wir kennen."

Welcher atmosphärische Mechanismus dahinter steckt, können die Forscher nicht sagen. Dafür bräuchte es Klimasimulationen. Doch es scheint wahrscheinlich, dass damals etwas geschehen ist, das Klimaforscher nun für die Zukunft vorhersagen. Wenn sich die Erdatmosphäre weiter wie bisher erwärmt, könnte sich der subtropische Trockengürtel polwärts ausbreiten. Die Daten aus der Erdgeschichte weisen also darauf hin, dass sich das Klima der Erde weit stärker wandeln kann, als der moderne Mensch es bisher erlebt hat, sagt der Paläoökologe Jack Willams von der University of Wisconsin.

"Was wir in der Menschheitsgeschichte bisher erlebt haben, ist nur ein kleiner Ausschnitt von dem, wozu das System in der Lage ist."

Deshalb seien klimahistorische Daten, wie die aus New Mexico, so wichtig. Außerdem:

"Diese Daten zeichnen nicht nur das Klima nach, sie zeigen auch, wie das Ökosystem reagiert hat."

Dank der Aussagen über die Vegetation nämlich. Das könne Klimaforschern dabei helfen, die Zukunft des Systems Erde besser und genauer vorherzusagen.