Geologische Archive sagen unsere Klimazukunft voraus

- EN- DE - FR- IT
Geologische Archive sagen unsere Klimazukunft voraus

Durch die Analyse von 56 Millionen Jahre alten Sedimenten hat ein Team der Universität Genf die durch die Erwärmung verursachte verstärkte Bodenerosion gemessen, die zu starken Überschwemmungen führt.

Vor 56 Millionen Jahren erlebte die Erde unter dem Einfluss von Treibhausgasen, die a priori durch Vulkanausbrüche freigesetzt wurden, eine starke und schnelle Klimaerwärmung. Ein Team der Universität Genf hat Sedimente aus dieser Zeit analysiert, um die Auswirkungen dieser Erwärmung auf die Umwelt und insbesondere auf die Bodenerosion zu untersuchen. Sie zeigt, dass diese aufgrund von starken Niederschlägen und Flussüberschwemmungen um das Vierfache zugenommen hat. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die derzeitige Erwärmung langfristig einen ähnlichen Effekt haben könnte, indem sie das Risiko von Überschwemmungen deutlich erhöht. Sie sind in der Fachzeitschrift Geology zu finden.

Aufgrund der Ähnlichkeiten mit der aktuellen Erwärmung wird die Periode des Paläozän-Eozän-Thermischen Maximums (oder Paleozän-Eozän Thermal Maximum) genau untersucht, um zu verstehen, wie die Umwelt der Erde auf einen globalen Temperaturanstieg reagiert. Bei dieser Episode vor 56 Millionen Jahren erwärmte sich die Erde innerhalb von 20.000 Jahren um 5 bis 8 °C, was in geologischen Maßstäben eine sehr kurze Zeit ist. Es dauerte 200.000 Jahre an und führte zu erheblichen Störungen der Tier- und Pflanzenwelt. Laut den jüngsten Berichten des IPCC steht die Erde heute am Beginn einer ähnlichen Erwärmung.

Um ein genaueres ’Bild’ dieser vergangenen Erwärmung und ihrer Folgen zu erhalten und daraus Prognosen für die Zukunft abzuleiten, stützen sich Wissenschaftler auf die Analyse von Sedimenten, die aus dieser Zeit stammen. Diese natürlichen Ablagerungen stammen von der Erosion des Bodens durch Wasser und Wind. Sie wurden von Flüssen in die Ozeane gespült. Diese geologischen Archive, die heute im Gestein konserviert sind, enthalten wertvolle Informationen über unsere Vergangenheit, aber auch über unsere Zukunft.

Viermal so viel Erosion

’Unsere Ausgangshypothese war, dass bei einer solchen Erwärmung die Saisonalität und die Intensität der Regenfälle zunehmen. Dies verändert die Hochwasserdynamik der Flüsse und führt zu einem verstärkten Transport von Sedimenten aus den Bergen in die Ozeane. Wir wollten diese Hypothese testen und vor allem diese Veränderung besser quantifizieren’, erklärt Marine Prieur, Doktorandin an der Abteilung für Erd- und Umweltwissenschaften der naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Genf und Erstautorin dieser Studie, die vom Horizon 2020-Programm der Europäischen Union finanziert wurde.

Das Forschungsteam untersuchte eine besondere Art von Sedimenten, die Mikrokodizes, die in den Pyrenäen gesammelt wurden (ca. 20 kg). Diese höchstens einen Millimeter großen Kalzitprismen bildeten sich damals speziell um die Wurzeln von Pflanzen, also im Boden. Man findet sie aber auch in Meeressedimenten, was auf eine mehr oder weniger starke Erosion hindeutet. Sie sind daher ein guter Indikator für die Intensität der Erosion auf den Kontinenten.

Durch die Quantifizierung der Häufigkeit von Mikrokodiden in Meeressedimenten anhand von Proben aus den spanischen Pyrenäen, die im Paläozän-Eozän unter Wasser lagen, zeigen wir, dass die Klimaerwärmung auf dem Kontinent durch den Klimawandel um das Vierfache angestiegen ist.Die Studie zeigt, dass die Bodenerosion auf dem Kontinent während des Klimawandels vor 56 Millionen Jahren um das Vierfache zugenommen hat", sagt Sébastien Castelltort, ordentlicher Professor an der Abteilung für Erd- und Umweltwissenschaften der naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Genf, der die Studie leitete.

Menschliches Handeln wird das Phänomen verschärfen.
Diese Entdeckung verdeutlicht die starken Auswirkungen der Erwärmung auf die Bodenerosion über die Intensivierung der Niederschläge bei Gewitterereignissen und die Zunahme von Flussüberschwemmungen. Dies ist ein Indikator für starke Überschwemmungen. ’Diese Ergebnisse beziehen sich speziell auf dieses Gebiet der Pyrenäen und jedes geografische Gebiet hängt von bestimmten Faktoren ab, die für es typisch sind. Allerdings ist diese Zunahme der Sedimenteinträge in den Schichten aus dem Paläozän-Eozän überall auf der Welt zu beobachten. Es handelt sich also um ein globales, erdweites Phänomen, wenn es zu einer starken Erwärmung kommt’, sagt Marine Prieur.

Diese Ergebnisse stellen neue Elemente dar, die in die Vorhersagen über unsere Klimazukunft einbezogen werden können. Insbesondere, um das Risiko von Überschwemmungen und Bodeneinbrüchen in bewohnten Gebieten besser einschätzen zu können. Man muss sich vor Augen halten, dass diese Zunahme der Erosion auf natürliche Weise stattgefunden hat, allein durch die Erwärmung. Wenn wir heute vorhersagen wollen, was uns erwartet, müssen wir auch die Auswirkungen menschlichen Handelns wie die Entwaldung berücksichtigen, die verschiedene Phänomene, darunter auch die Erosion, verstärkt’, so die Wissenschaftler abschließend.