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Nordatlantikeinfluss am Fuß des Kaukasus

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 01.04.2015 10:28

Die Sedimente des Van-Sees in der Osttürkei reichen 600.000 Jahre zurück. Das hat eine Bohrung des Internationalen Kontinentalen Tiefbohrprogramms ICDP ergeben. Im Jahr 2010 hatte eine Expedition eine Bohrung bis hinab zur Basis des 220 Meter dicken Sedimentpakets durchgeführt. Die Auswertung ergab überraschenderweise einen klimatischen Nordatlantikeinfluss am Fuß des Kaukasus.

Blick aus dem All auf den Van-See.Im entlegenen Armenischen Hochland schlummert ein Langzeitarchiv für die gesamte Region. "Im Endeffekt haben wir nun die letzten 600.000 Jahre relativ lückenlos als Klimaarchiv überliefert", bilanziert Thomas Litt, Professor für Paläoökologie am Steinmann-Institut der Bonner Universität, auf dem deutschen Status-Workshop der Tiefbohrprogramme ICDP und IODP in Bonn. Litt ist einer der Leiter des Paleovan-Projektes, einem Vorzeigevorhaben des Kontinentalen Tiefbohrprogramms ICDP. 2010 haben Litt und Kollegen im Van-See im äußersten Osten der Türkei 220 Meter Seesediment erbohrt. Insgesamt hatten die Bohrkerne eine Länge von 800 Metern.

Blick von Bord der Bohrplattform auf das Ufer des Van-Sees.In ihnen fanden die Wissenschaftler nicht nur zahlreiche Hinweise auf die bewegte geologische Vergangenheit der Region. Mächtige Vulkane wie der Nemrut und der Süphan dominieren die Landschaft. "Auf 220 Meter Sedimentmächtigkeit, haben wir über 300 Aschenlagen identifiziert", berichtet Thomas Litt, "rein statistisch war dort alle 2000 Jahre eine Eruption." Die Aktivität kommt nicht von ungefähr, in Ostanatolien kommen sich zwei Erdbebenzonen nahe: Die Nordanatolische Verwerfung, die von Westen her durch den Norden Kleinasiens verläuft, und ihre ostanatolische Schwester, die aus der Gegend von Antalya nach Nordosten gerichtet ist. Die Seesedimente haben auch die von ihnen ausgehenden Erdbeben genau gespeichert. "Das ist hochinteressant für die Paläoseismiker, da man auf diese Weise sagen kann, wie stark die Erdbebenfrequenz war", meint Litt.

Sedimente speichern Klimainformationen


Die wissenschaftliche Bohrplattform, die Im Sommer 2010 auf dem Van-See eingesetzt wurde. (Bild: Uni Bonn/Thomas Litt)Besonders spannend sind die Bohrkerne jedoch für die Klimaforscher. Der 3600 Quadratkilometer Sodasee liefert Informationen über den kontinentalen Raum von Anatolien bis in den Iran hinein, denn er ist ein sogenannter Terminalsee. Er sammelt das Wasser von allen Flüssen der Region, hat selbst aber keinen Abfluss. Das macht ihn wichtig für die Rekonstruktion vergangener Klimate, denn das Flusswasser spült Pollen und andere Zeugnisse früherer Biotope in den See, wo sie auf den Boden sinken und feingeschichtet abgelegt werden. Litt: "Wir wollen ein regionales Signal, damit wir dann nachher auch diesen regionalen Trend vergleichen können mit anderen Klimaarchiven aus den Ozeanen oder den Polkappen."

Litt und Manuela Rüßmann vom Bonner Steinmann-Institut. (Bild: Uni Bonn/Nadine Pickarski)Paläoökologen wie Thomas Litt haben mit großem Aufwand aus der Pollenzusammensetzung in einer Sedimentschicht ein Thermometer gemacht. "Wir können inzwischen mithilfe von Pflanzengesellschaften relativ präzise Temperatur und Niederschlagsfelder rekonstruieren", sagt der Bonner Wissenschaftler. Dabei kommt es auf die gesamte Pflanzengemeinschaft an, Pollen einer einzelnen Art sind nutzlos. "Wir kombinieren die Ansprüche der einzelnen Arten miteinander, dadurch wird der Fehler unserer Rekonstruktion immer kleiner", so Litt. Bewährt haben sich solche paläobotanischen Rekonstruktionen bereits an mitteleuropäischen Sedimentprofilen, oder auch an solchen aus dem Toten Meer. Der Van-See ist besonders interessant, denn hier stoßen mehrere Vegetationszonen zusammen, und diese Grenze zwischen den Systemen verschiebt sich mit dem Klima. Eichenwälder sind im Armenischen Hochland das Signal für wärmeres und feuchteres Klima, den Gegenpol bildet das Steppenökosystem mit Pflanzen wie etwa dem Beifuß, das in kälteren und trockeneren Phasen vorherrscht. Die beiden Pflanzengemeinschaften unterscheiden sich stark voneinander, aber es sind keine großen Niederschlagsveränderungen nötig, um einen Wechsel herbeizuführen. Das macht sie zu einem hochempfindlichen Anzeiger selbst für die leichtesten Klimaschwankungen.


Beifuß-Pollen aus dem Van-See.(Bild: Uni Bonn/Thomas Litt)Dieser Anzeiger hat jetzt den Einfluss des nordatlantischen Klimasystems im mehr als 6000 Kilometer entfernten Armenischen Hochland nachgewiesen. "Es war für uns schon überraschend, dass wir ein Signal des Nordatlantiks registrieren können", erzählt Thomas Litt. In den Seesedimenten, die die jüngste Kaltzeit widerspiegeln, zeigten sich die Spuren von sehr abrupten Temperaturschwankungen, die innerhalb von nur 1000 Jahren ablaufen und mit den normalen Mechanismen des Klimasystems nicht zu erklären sind. Vor allem aus Eisbohrkernen aus Grönland sind diese heftigen Wechsel wohlbekannt, sie heißen Dansgaard-Oeschger-Ereignisse. Insgesamt 23 dieser Schwankungen haben die Klimaforscher in der Zeit zwischen vor 110.000 und vor 23.000 Jahren gezählt - und im Sediment des Van-Sees haben sie sich auch niedergeschlagen. Die Sedimente belegen, dass die Dansgaard-Oeschger-Ereignisse in Ostanatolien besonders rasant abliefen. "Wir sehen, dass gerade diese Wechsel von Kalt- und Warmzeit oder Warm- und Kaltzeit wirklich abrupt sind. Das läuft innerhalb von 10, 20 Jahren ab", berichtet Litt.

Vergleich mit dem Toten Meer


Der Bonner Paläoökologe ist derzeit dabei, die Ergebnisse aus Ostanatolien mit solchen vom Toten Meer zu verknüpfen. Dort hat ein weiteres ICDP-Projekt im Anschluss an Paleovan stattgefunden. Die Bohrplattform, die 2010 auf dem Van-See ihren ersten Einsatz in ICDP-Diensten absolvierte, wurde umgehend nach Israel transportiert, um im Toten Meer eine ähnliche Bohrung durchzuführen. "Dort hat man über 440 Meter Sediment gewonnen", erläutert Thomas Litt, "allerdings ist die Sedimentationsrate im Toten Meer wesentlich höher. Wir haben zeitlich ein Intervall der letzten 200.000 Jahre abgedeckt."

Mannschaft auf der Plattform im Van-See. (Bild: Uni Bonn/Thomas Litt)Die Frage ist jetzt, ob sich der Nordatlantik-Einfluss auch im Nahen Osten bemerkbar macht, und wenn ja, in welcher Form. "Es gibt erste Untersuchungen, dass sich bestimmte Ereignisse, die im Nordatlantik protokolliert wurden, möglicherweise auch im Toten Meer durchpausen", meint Litt. So haben israelische und amerikanische Forscher Belege präsentiert, dass die so genannten Heinrich-Ereignisse, bei denen im Nordatlantik große Mengen Eisberge für rapide Veränderungen in der Ozeanzirkulation sorgten, auch im Toten Meer spürbar sind. Doch das ist erst ein Anfang, denn die Klimageschichte des Nahen Ostens ist ein heftig umstrittenes Feld. "Es gibt immer noch eine große Diskussion, ob beispielsweise das Tote Meer gerade anders reagiert als Nord-Mitteleuropa", erklärt Thomas Litt. Den hiesigen Kaltzeiten entsprächen nach dieser Theorie am Toten Meer eher warm-feuchte Perioden. "Die ersten Untersuchungen, die wir über die Pollen haben, stützen dieses alte Modell nicht unbedingt", so Litt, "aber das ist noch eine offene Frage."

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