Die nächste Eiszeit hatte nach einer neuen Studie bereits begonnen. Der letzte Rest des Laurentidischen Eisschilds, der einst halb Nordamerika bedeckte, wuchs vor rund 2.000 Jahren wieder an und rückte bis etwa 1960 immer weiter vor. Dann drehte die vom Menschen verursachte Erwärmung den Trend um, seitdem schrumpft das Eis. Datiert haben die Forscher diesen Wendepunkt mit Pflanzen, die das wachsende Eis einst unter sich begraben hatte. Ob dieser Vorstoß schon als Beginn einer Kaltzeit gelten darf, ist allerdings eine Frage der Definition und wird unter Fachleuten diskutiert.
Auf der Baffininsel im kanadischen Territorium Nunavut liegt die Barnes-Eiskappe, ein flacher Eispanzer etwa von der Größe des US-Bundesstaates Delaware. Sie gilt als letztes Überbleibsel des Laurentidischen Eisschilds, der während der letzten Eiszeit von etwa 95.000 bis 20.000 Jahren vor heute große Teile Kanadas und der nördlichen USA unter sich begrub. Auf seinem Höhepunkt reichte dieser Eisschild vom Polarkreis bis in den heutigen Bundesstaat Illinois und war an manchen Stellen mehr als drei Kilometer dick. Ein Team um den Geochemiker Nicolás Young vom Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University hat nun rekonstruiert, wie sich dieser Rest in den vergangenen rund 3.500 Jahren entwickelt hat. Beteiligt waren unter anderem auch Forscher der University of Colorado Boulder und der Universität Münster.
Ihr Ergebnis stellt eine verbreitete Vorstellung auf den Kopf. Der Eisschild schrumpfte nach dem Ende der letzten Kaltzeit vor etwa 11.700 Jahren zunächst immer weiter. Vor etwa 3.000 bis 2.000 Jahren erreichte er aber seine kleinste Ausdehnung, die sogar noch kleiner war als die heutige Eiskappe. Danach wuchs er wieder. „Es ging gerade erst los, alles war normal, die nächste Vereisung stand kurz bevor, und dann hörte es auf“, sagt Young laut der Mitteilung der Columbia Climate School. Für ihn zeigt das, wie stark der Mensch das Klimasystem aus dem Takt gebracht hat.
Streng genommen lebt die Menschheit noch immer in einem Eiszeitalter, dem Känozoischen Eiszeitalter, das vor rund 34 Millionen Jahren begann. Innerhalb dieses Zeitalters wechseln sich lange Kaltzeiten, in denen riesige Eisschilde über die Kontinente wachsen, mit kürzeren Warmzeiten ab. Seit etwa 11.700 Jahren herrscht eine solche Warmzeit, das Holozän. Was im Alltag als Eiszeit bezeichnet wird, ist in der Fachsprache eine Kaltzeit oder ein Glazial. Den Takt geben langsame Schwankungen der Erdbahn, die bestimmen, wie viel Sonnenlicht im Sommer auf die hohen nördlichen Breiten fällt.
Genau diese Einstrahlung nimmt seit dem frühen Holozän ab, weshalb es in der Arktis über Jahrtausende allmählich kühler wurde. Vielerorts stießen Gletscher bis zur sogenannten Kleinen Eiszeit, die im 19. Jahrhundert endete, wieder vor. Bisher galt der Beginn einer neuen Kaltzeit allerdings erst dann als erreicht, wenn auf der Nordhalbkugel wieder Eisschilde mit einem Volumen von mehreren Metern Meeresspiegel entstanden sind. Nach dieser Definition liegt die nächste Kaltzeit noch tausende bis zehntausende Jahre in der Zukunft. Eine Studie aus dem Jahr 2025 kam etwa zu dem Ergebnis, dass die nächste Kaltzeit ohne den Klimawandel in etwa 10.000 Jahren beginnen würde. Young und seine Kollegen halten diesen Maßstab für ungeeignet: Er erfasse nie den allerersten Moment, in dem ein Eisschild nach einer Warmzeit wieder zu wachsen beginnt.
Den Anfang einer Vereisung zu finden, ist normalerweise kaum möglich. Wachsende Gletscher schleifen den Untergrund ab und zerstören dabei genau die Spuren, die verraten würden, wann sie vorgestoßen sind. Die Barnes-Eiskappe ist eine Ausnahme. Sie ist rund 700 Meter dick und im Untersuchungsgebiet an den Felsuntergrund gefroren, sie gleitet also kaum. Wo das Eis vorrückte, legte es sich wie ein Deckel über Moose und kleine Sträucher, ohne sie wegzuschieben. Seit sich die Eiskappe zurückzieht, tauchen diese abgestorbenen Pflanzen wieder auf. Ihr Alter lässt sich mit der Radiokarbondatierung bestimmen, die den Zerfall des radioaktiven Kohlenstoffisotops C-14 nach dem Tod eines Organismus misst. Wie genau diese Altersbestimmung inzwischen ist, zeigt auch die laufende Verfeinerung der Radiokarbonmethode.
Die Forscher datierten 88 solcher Pflanzenproben vom Rand der Barnes-Eiskappe. Entlang einer etwa 800 Meter langen Linie vom heutigen Eisrand bis zur Grenze der größten Ausdehnung um 1960 wurden die Proben mit wachsender Entfernung vom Eis systematisch jünger. Das ist genau das Muster, das ein vorrückender Eisrand hinterlässt. Die ältesten freigelegten Pflanzen zeigen, dass das Eis spätestens um das Jahr 1000 auf diese Grenze zuwanderte. Rund 70 Prozent der Proben starben um das Jahr 1800, mit einer Unsicherheit von etwa 200 Jahren, als die Kleine Eiszeit ihre kältesten Sommer erlebte. Messungen des Isotops Beryllium-10 an 35 Felsoberflächen und Findlingen zeigen zudem, dass sich der Eisrand vor rund 3.560 Jahren hinter seine heutige Position zurückgezogen hatte.
Ältere Pflanzen als aus dem Jahr 1000 sind noch vom Eis bedeckt und werden erst auftauchen, wenn die Eiskappe weiter schrumpft. Den Beginn des neuen Wachstums leiten die Forscher deshalb zusätzlich aus kleineren Eiskappen auf dem Hochplateau der Baffininsel ab. Von dort liegen 186 Radiokarbondaten von eingeschlossenen Pflanzen vor, und kein einziges davon ist älter als der Beginn unserer Zeitrechnung. Erst vor etwa 2.000 Jahren sank die Schneegrenze also so weit, dass auf dem rund 800 Meter hohen Plateau dauerhaft Schnee liegen blieb und Eis entstehen konnte. Zusammen ergibt sich folgendes Bild: Der Laurentidische Eisschild erreichte zwischen etwa 3.000 und 2.000 Jahren vor heute seinen Tiefpunkt und begann dann wieder zu wachsen, schubweise in kühleren Phasen um die Jahre 250 bis 450, 850 bis 1000 und 1250 bis 1450.
Für Young und seine Kollegen ist dieser Wendepunkt der eigentliche Beginn der nächsten Kaltzeit. Bis der Eisschild wieder kontinentale Ausmaße erreicht hätte, wären nach Youngs Einschätzung zwar rund 30.000 Jahre vergangen. Doch der Prozess war angelaufen. Die flache Hochfläche der Baffininsel ist dafür besonders anfällig: Schon eine geringe Absenkung der Schneegrenze lässt dort große Flächen dauerhaft weiß werden. Helle Schneeflächen werfen mehr Sonnenlicht zurück, was die Abkühlung weiter verstärkt und nach Ansicht der Autoren auch das Meereis wachsen ließ. Bemerkenswert ist auch eine Übereinstimmung mit der erwähnten Studie aus dem Jahr 2025: Sie hatte aus Tiefseedaten abgeleitet, dass der Höhepunkt der aktuellen Warmzeit zwischen etwa 1.800 Jahren vor heute und der Gegenwart lag. Das deckt sich gut mit dem nun direkt beobachteten Wiederwachsen des Eises.
Um 1960 hatte der Eisrand seine größte Ausdehnung erreicht. Diese Grenze ist bis heute als scharfe Linie in der Landschaft zu sehen: Außerhalb ist der Fels dunkel von Flechten und Pflanzen bewachsen, innerhalb ist er hell und nahezu kahl. Seitdem hat sich der Rand der Barnes-Eiskappe um 200 bis 800 Meter zurückgezogen. Weil die Eiskappe auf niedrigem Gelände von nur rund 500 Metern Höhe liegt, hängt ihr Überleben allein an ihrer eigenen Dicke. Zwischen 1960 und 1980 lagen noch etwa 35 Prozent ihrer Oberfläche oberhalb der Schneegrenze, wo sich Schnee ansammeln kann. Anfang der 2000er Jahre waren es nur noch rund 3 Prozent, und seit 2010 hat die Eiskappe gar kein Nährgebiet mehr. Sie verliert also überall mehr Eis durch Schmelzen, als im Winter als Schnee hinzukommt.
Als Ursache nennen die Forscher die gestiegenen Sommertemperaturen, die den Masseverlust seit den 1960er Jahren fast vollständig erklären. Diese Erwärmung verläuft parallel zum Anstieg der Treibhausgase: Zwischen 1750 und 1850 stieg ihre Konzentration, umgerechnet in CO2-Äquivalente, nur um etwa 12 ppm, bis 1960 um weitere etwa 50 ppm und bis 2024 noch einmal um 138 ppm. Dabei nimmt die sommerliche Sonneneinstrahlung weiter ab, ohne zusätzliche Treibhausgase hätte das Eis also eher weiter wachsen müssen. Ein vergleichsweise kleiner Anstieg der Treibhausgase um etwa 20 ppm zwischen 8.000 und 2.000 Jahren vor heute reichte nicht aus, um den natürlichen Abkühlungstrend umzukehren. Die heutige Erwärmung dagegen hat nach Ansicht der Autoren ein rund 2.000 Jahre andauerndes Vorrücken des Eises beendet und damit die nächste Kaltzeit in ihrem Anfangsstadium abgebrochen.
Dass der menschengemachte Klimawandel die nächste Kaltzeit weit in die Zukunft verschiebt, ist keine neue Erkenntnis. Modellrechnungen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung kamen schon 2016 zu dem Schluss, dass der Mensch die nächste Kaltzeit um mindestens 100.000 Jahre verzögern dürfte. Neu ist der direkte geologische Beleg dafür, dass ein Eisschild tatsächlich schon wieder wuchs, bevor die Erwärmung einsetzte. Ebenfalls bekannt war, dass die Barnes-Eiskappe schrumpft: Eine Modellstudie von 2017, an der Young und Miller beteiligt waren, sagte ihr Verschwinden innerhalb von etwa 300 Jahren voraus. Damit würde der letzte Rest des Laurentidischen Eisschilds endgültig verschwinden, ähnlich wie zuvor die gewaltigen Eismassen, deren Schmelze den Meeresspiegel nach der letzten Eiszeit kräftig steigen ließ. Künftige Vereisungen müssten dann ohne diesen Kristallisationskern auskommen, an dem sich bisher neues Eis anlagern konnte.
Die zentrale Aussage hängt allerdings an der Definition. Ob ein Vorstoß einer einzelnen Eiskappe schon als Beginn einer Kaltzeit zählt, ist eine Deutung der Autoren, die über das bisherige Verständnis hinausgeht. Zudem stützt sich der Zeitpunkt vor 2.000 Jahren teilweise auf benachbarte Plateau-Eiskappen, weil die ältesten Pflanzen unter der Barnes-Eiskappe noch unter dem Eis liegen. Einige neuere Temperaturrekonstruktionen deuten außerdem darauf hin, dass sich das Holozän insgesamt kaum abgekühlt hat. Diese Rekonstruktionen können nach Ansicht der Autoren aber das Wiederwachsen des Eises nicht erklären, das sich in der gesamten Arktis zeigt. Auch eine leichte Hebung des Landes um etwa 20 Meter reicht ihrer Rechnung nach als Erklärung nicht aus. Dass in den 1970er Jahren manche Forscher vor einer nahenden Eiszeit warnten, erscheint vor diesem Hintergrund in neuem Licht. „Es passierte tatsächlich“, sagt Young. Bewiesen werden konnte es damals nicht, und eine Rückkehr zu kaltzeitlichen Bedingungen gilt bei weiter steigenden CO2-Werten inzwischen als äußerst unwahrscheinlich.
Science, Late Holocene reexpansion of the Laurentide Ice Sheet; doi:10.1126/science.aed3379
Columbia Climate School, Climate Change Stopped the Next Ice Age
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