In einer Studie der University of Colorado Boulder mit Co-Autoren des Nationalen Zentrums für Atmosphärenforschung (NCAR) und anderen Organisationen haben Forscher möglicherweise Beweise dafür gefunden, dass die „Kleine Eiszeit“ möglicherweise Verbindungen zu einer ungewöhnlichen Ära des Vulkans hatte Aktivität… eine, die ungefähr 50 Jahre dauerte. In nur fünf Jahrzehnten gelang es vier massiven tropischen Vulkanausbrüchen, die gesamte Umwelt der Erde auf Eis zu legen. Irgendwann in der Nähe der Jahre zwischen 1275 und 1300 v. Chr. Verursachten diese Eruptionen ein sehr kühles Sommerwetter auf der Nordhalbkugel, das eine Ausdehnung des Meereises auslöste, die wiederum die atlantischen Strömungen schwächte. Das ohnehin schon kühle Klima wurde dadurch jedoch nicht geschwächt. Es hat es gestärkt.
Die internationale Studie wurde in Schichten durchgeführt - wie ein guter Kuchen -, aber anstelle von süßem Zuckerguss war es ein zusammengesetzter Blick auf tote Vegetations-, Eis- und Sedimentkerndaten. Durch die detaillierte Modellierung des Computerklimas können Wissenschaftler nun eine fundierte Theorie darüber erstellen, was die Kleine Eiszeit ausgelöst hat. Diese Theorie beginnt mit einer verringerten Sommersonnenstrahlung und setzt sich durch ausbrechende Vulkane fort. Hier könnte die weltweite Abkühlung dadurch ausgelöst worden sein, dass Sulfate und andere Aerosole in unsere Atmosphäre ausgestoßen wurden und das Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektierten. Simulationen haben gezeigt, dass es sich sogar um eine Kombination beider Szenarien handeln könnte.
"Dies ist das erste Mal, dass jemand den spezifischen Beginn der kalten Zeiten, die den Beginn der kleinen Eiszeit markieren, eindeutig identifiziert", sagt der Hauptautor Gifford Miller von der University of Colorado Boulder. „Wir haben auch ein verständliches Klimarückkopplungssystem bereitgestellt, das erklärt, wie diese Kälteperiode über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann. Wenn das Klimasystem in relativ kurzer Zeit immer wieder von kalten Bedingungen getroffen wird - in diesem Fall von Vulkanausbrüchen -, scheint es einen kumulativen Kühleffekt zu geben. “
„Unsere Simulationen haben gezeigt, dass die Vulkanausbrüche möglicherweise einen tiefgreifenden Kühleffekt hatten“, sagt die NCAR-Wissenschaftlerin Bette Otto-Bliesner, Mitautorin der Studie. "Die Eruptionen könnten eine Kettenreaktion ausgelöst haben, die Meereis und Meeresströmungen auf eine Weise beeinflusst, die die Temperaturen über Jahrhunderte senkte." Die Forschungsarbeiten des Teams werden diese Woche in veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe. Mitglieder der Gruppe sind Co-Autoren der University of Iceland, der University of California Irvine und der University of Edinburgh in Schottland. Die Studie wurde zum Teil von der National Science Foundation, dem Sponsor von NCAR, und der Icelandic Science Foundation finanziert.
"Wissenschaftliche Schätzungen bezüglich des Beginns der Kleinen Eiszeit reichen vom 13. bis zum 16. Jahrhundert, aber es gibt wenig Konsens", sagt Miller. Es ist ziemlich klar, dass diese niedrigeren Temperaturen Auswirkungen auf südlichere Regionen wie Südamerika und China hatten, aber der Effekt war in Gebieten wie Nordeuropa weitaus deutlicher. Durch die Gletscherbewegung wurden besiedelte Regionen ausgerottet, und historische Bilder zeigen Menschen, die an Orten Schlittschuh laufen, von denen bekannt ist, dass sie vor der Kleinen Eiszeit für solche soliden Gefrieraktivitäten zu warm sind.
"Die dominierende Art und Weise, wie Wissenschaftler die Kleine Eiszeit definiert haben, ist die Ausdehnung der großen Talgletscher in den Alpen und in Norwegen", sagt Miller, Fellow am CU-Institut für Arktis- und Alpenforschung. "Aber die Zeit, in der die europäischen Gletscher weit genug vorrückten, um Dörfer abzureißen, wäre lange nach dem Beginn der Kälteperiode gewesen."
Unter Verwendung der Technik der Radiokarbondatierung wurden ungefähr 150 Pflanzenproben mit Wurzeln von den zurückgehenden Rändern der Eiskappen auf Baffin Island im kanadischen Artic gesammelt. In diesen Proben fanden sie Hinweise auf ein „Tötungsdatum“ zwischen 1275 und 1300 n. Chr. Diese Informationen führten das Team zu der Vermutung, dass die Pflanzen schnell gefroren und dann genauso schnell in festes Eis eingeschlossen waren. Ein zweites dokumentiertes Tötungsdatum trat um 1450 v. Chr. Auf und zeigte ein weiteres wichtiges Ereignis. Um ihre Ergebnisse weiter zu präzisieren, nahm das Forscherteam Sedimentproben-Kerne aus einem Gletschersee, der mit der kilometerhohen Langikull-Eiskappe verbunden ist. Diese wichtigen Proben aus Island können zuverlässig auf 1000 Jahre zurückverfolgt werden, und die Ergebnisse zeigten einen plötzlichen Anstieg des Eises im späten 13. Jahrhundert und erneut im 15. Jahrhundert. Dank dieser Techniken, die auf dem Vorhandensein von Tephra-Ablagerungen beruhen, wissen wir, dass diese Klimakühlungsereignisse als Folge von Vulkanausbrüchen auftraten.
"Das hat uns gezeigt, dass das Signal, das wir von Baffin Island erhalten haben, nicht nur ein lokales Signal war, sondern ein nordatlantisches Signal", sagt Miller. "Dies gab uns viel mehr Vertrauen, dass das Klima auf der Nordhalbkugel gegen Ende des 13. Jahrhunderts stark gestört wurde."
Was brachte das Team zu ihren endgültigen Schlussfolgerungen? Mithilfe des von Wissenschaftlern des NCAR und des Energieministeriums gemeinsam mit Kollegen anderer Organisationen entwickelten Community Climate System Model konnten sie die Auswirkungen der Vulkankühlung auf das Ausmaß und die Masse des Artic-Meereises simulieren. Das Modell malte ein Porträt dessen, was zwischen 1150 und 1700 v. Chr. Geschehen sein könnte, und zeigte, dass einige großflächige Eruptionen die nördliche Hemisphäre hätten treffen können, wenn sie innerhalb eines engen Zeitrahmens aufgetreten wären. In diesem Szenario hätte der langfristige Kühleffekt das Artic-Meereis bis zu dem Punkt ausdehnen können, an dem es sich schließlich im Nordatlantik traf - und schmolz. Während der Modellierung wurde die Sonnenstrahlung auf eine Konstante eingestellt, um zu zeigen, dass "die kleine Eiszeit wahrscheinlich ohne verringerte Sommersonnenstrahlung zu diesem Zeitpunkt stattgefunden hätte". schloss Miller.
Quelle der Originalgeschichte: Univsersity Corporation for Atmospheric Research.
