Robert Klatt
Während der Schneeball-Erde-Epoche war der Planet vollständig mit Gletschern bedeckt. Analysen von Gesteinsschichten zeigen, dass es trotz dieser extremen Bedingungen kurze Zeiträume mit Klimaschwankungen gab, die den heutigen ähneln, also Jahreszeiten, Sonnenzyklen und zwischenjährliche Schwankungen.
Southampton (England). Forscher der University of Colorado Boulder (CU) haben kürzlich eine Studie publiziert, die auf Basis von Gesteinsanalysen belegt hat, dass die 1992 postulierte „Schneeball Erde“-Hypothese korrekt ist. Der Planet war also einst tatsächlich vollständig von dicken Eisschichten bedeckt. Die Wissenschaft ging bisher davon aus, dass es auf der Erde, in diesem Zeitraum, im Kryogenium, vor etwa 720 bis 635 Millionen Jahren, keine Wetterzyklen gab und der Planet klimatisch nahezu komplett erstarrt war.
Nun haben Wissenschaftler der University of Southampton eine Studie publiziert, laut der es zumindest in einem Abschnitt innerhalb dieser Eiszeit Klimaschwankungen im Jahres-, Jahrzehnt- und Jahrhundertmaßstab gab, die den heutigen Klimamustern geähnelt haben.
Wir fanden eindeutige Belege für sich wiederholende Klimazyklen, die alle paar Jahre bis hin zu mehreren Jahrzehnten wirken. Einige davon ähneln stark modernen Klimamustern, wie etwa El-Niño-ähnlichen Schwankungen und Sonnenzyklen.“
Die Studie basiert auf Analysen von feinen Schichten der Sedimentgesteine der Garvellach Islands vor der Westküste Schottlands. Wie die Wissenschaftler erklären, haben sie insgesamt 2.600 einzelne Schichten der Port-Askaig-Formation untersucht. Diese Gesteinsschichten entstanden laut mikroskopischen Untersuchungen durch saisonale Gefrier- und Tauprozesse in ruhigem, tiefem Wasser unterhalb der dichten Gletscher und erlauben Rückschlüsse auf das Klima von einzelnen Jahren.
„Diese Gesteine sind außergewöhnlich. Sie wirken wie ein natürlicher Datenlogger, der Jahr für Jahr Veränderungen des Klimas während einer der kältesten Perioden in der Geschichte der Erde aufzeichnet. Bis jetzt wussten wir nicht, ob Klimavariabilität auf diesen Zeitskalen während der Schneeball-Erde existieren konnte, weil niemand einen solchen Nachweis aus dem Inneren der Vereisung selbst gefunden hatte.“
Laut den analysierten Gesteinen, die in der Geologie als Warven bezeichnet werden, gab es auch während der Sturtischen Vereisung, einem Zeitraum in der Schneeball-Erde-Epoche, der rund 57 Millionen Jahre angedauert hat, Klimaschwankungen, die denen des heutigen Klimasystems ähnlich waren.
„Diese Gesteine bewahren das vollständige Spektrum der Klimarhythmen, die wir von heute kennen, jährliche Jahreszeiten, Sonnenzyklen und zwischenjährliche Schwankungen und das alles während der Schneeball-Erde. Es zeigt uns, dass das Klimasystem eine angeborene Tendenz hat zu schwanken, selbst unter extremen Bedingungen, wenn sich auch nur die geringste Gelegenheit bietet.“
Um die Entdeckungen in die Erdgeschichte einordnen zu können, haben die Forscher komplexe Klimasimulationen erstellt, laut denen die komplett von Eis bedeckten Meere einen Großteil der Klimaschwankungen unterdrückt haben. Klimazyklen waren aber nicht typisch für die gesamte Schneeball-Phase und sind nur in manchen Abschnitten aufgetreten.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Art von Klimavariabilität eher die Ausnahme als die Regel war. Der Grundzustand der Schneeball-Erde war extrem kalt und stabil. Was wir hier sehen, ist wahrscheinlich eine kurzlebige Störung, die Tausende von Jahren andauerte, vor dem Hintergrund eines ansonsten tief gefrorenen Planeten.“
Das Modell zeigt jedoch, dass ein kleiner, eisfreier Bereich ausreichend ist, um die bekannten Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen aufrechtzuerhalten. Klimazyklen waren aber nicht typisch für die gesamte Schneeball-Phase und sind nur in manchen Abschnitten aufgetreten.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Art von Klimavariabilität eher die Ausnahme als die Regel war. Der Grundzustand der Schneeball-Erde war extrem kalt und stabil. Was wir hier sehen, ist wahrscheinlich eine kurzlebige Störung, die Tausende von Jahren andauerte, vor dem Hintergrund eines ansonsten tief gefrorenen Planeten.“
Die Studie bestätigt somit die Annahme, dass es auf dem Planeten in der Schneeball-Erde-Phase nur zeitweise Klimaschwankungen gab, während Phasen, die als Slushball oder Waterbelt bezeichnet werden, stattfanden. Laut den Forschern sind die Ergebnisse nicht nur für die Erdgeschichte relevant und zeigen auch, wie widerstandsfähig und zugleich empfindlich die Erde auf den Klimawandel reagiert.
„Diese Arbeit hilft uns zu verstehen, wie widerstandsfähig und zugleich wie empfindlich das Klimasystem wirklich ist. Sie zeigt, dass selbst unter den extremsten Bedingungen, die die Erde je erlebt hat, das System in Bewegung versetzt werden konnte. Das hat tiefgreifende Auswirkungen darauf, wie Planeten auf große Störungen reagieren, einschließlich unseres eigenen in der Zukunft.“
Quellen:
Pressemitteilung der University of Southampton
Studie im Fachmagazin Earth and Planetary Science Letters, doi: 10.1016/j.epsl.2026.119891
