Zusammenfassung:
Eine neue Studie ergab, dass vor etwa 2.000 Jahren die Überreste eines alten Eisschildes in der Arktis der Erde wieder auszudehnen begannen, was bedeuten könnte, dass die Erde den frühen Prozess der nächsten Vereisungsrunde begonnen hat. Als sich jedoch die Industrialisierung des Menschen entwickelte, die Treibhausgasemissionen weiter zunahmen und die globalen Temperaturen weiter anstiegen, kehrte sich dieser Expansionstrend Mitte des 20. Jahrhunderts schließlich um. Forscher glauben, dass menschliche Aktivitäten den langfristigen und ziemlich regelmäßigen Eiszeitzyklus der Erde unterbrochen haben könnten.
Diese von Nicholas Young, einem Geochemiker am Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University, und Kollegen durchgeführte Studie wurde am 22. Oktober 2026 in der Zeitschrift Science veröffentlicht. Durch die Analyse der Barnes-Eiskappe auf der kanadischen Baffininsel rekonstruierte das Forschungsteam die Expansions- und Rückzugsgeschichte des letzten wichtigen Überrestes des alten Laurentide-Eisschildes in Nordamerika und lieferte neue Beweise, um festzustellen, ob die nächste Eiszeit begonnen hat.
Der Laurentide-Eisschild bedeckte einst den größten Teil des heutigen Kanadas und des Nordens der Vereinigten Staaten. Es war eine der größten Eismassen Nordamerikas während der vergangenen Eiszeit. Vor etwa 20.000 Jahren erreichte dieser Eisschild seine maximale Größe und bedeckte fast 30 % von Nordamerika. Der Südrand erstreckte sich sogar bis zum heutigen Illinois und die Eisdicke betrug in manchen Gebieten mehr als 3 Kilometer. Während sich das Klima allmählich erwärmt, schmelzen die Eiskappen weiter und schließlich sind in der kanadischen Arktis nur noch wenige Eiskörper übrig. Unter ihnen ist die Barnes-Eiskappe zum Forschungsschwerpunkt der Forscher geworden.
Die Erde befindet sich nicht immer im gleichen Klimazustand. In den letzten 2,6 Millionen Jahren kam es auf der Erde immer wieder zu Wechseln zwischen Eiszeiten und Zwischeneiszeiten. Während der Eiszeiten dehnten sich auf der Nordhalbkugel große Eisschilde aus; Während der Zwischeneiszeit waren sie relativ warm und die Eisschilde zogen sich allmählich zurück. Das Holozän, in dem wir heute leben, begann vor etwa 11.700 Jahren und war eine Zwischeneiszeit.
Wissenschaftler glauben seit langem, dass langsame Änderungen in der Richtung der Erdumlaufbahn und der Drehachse die in hohen Breiten empfangene Sonnenstrahlung verändern, was sich insbesondere auf die Sommertemperaturen auswirkt. Da die Arktis im Sommer kühler wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass der im Winter angesammelte Schnee im Sommer schmilzt und sich allmählich dickeres Eis bildet. Die Fähigkeit von Eis und Schnee, Sonnenlicht zu reflektieren, ist viel höher als die von nacktem Boden, wodurch die lokal absorbierte Sonnenenergie weiter reduziert wird und ein Rückkopplungsmechanismus entsteht, der die Ausdehnung von Eisschilden begünstigt.
Es gab jedoch Kontroversen darüber, wann die nächste Eiszeit beginnen wird. Einige bisherige Klimamodelle gehen davon aus, dass die aktuelle Zwischeneiszeit auf der Erde auch ohne den Einfluss menschlicher Aktivitäten noch Zehntausende von Jahren dauern könnte. Eine Modellstudie aus dem Jahr 2016 deutete sogar darauf hin, dass die Erde vor der industriellen Revolution zwar nahe an den Bedingungen für den Ausbruch von Eiszeiten gelegen haben könnte, diese Schwelle jedoch nie überschritten hat.
Um dieses Problem weiter zu klären, führte das Forschungsteam eine detaillierte Analyse antiker Pflanzenreste in der Nähe der Barnes-Eiskappe durch. Wenn sich die Eisdecke zurückzieht, wird das ursprünglich vom Eis bedeckte Land wieder freigelegt und ermöglicht das Wachstum von Pflanzen wie Moosen; und wenn sich die Eisdecke wieder ausdehnt, werden diese Pflanzen vom Eis bedeckt und in der Umgebung mit niedrigen Temperaturen konserviert. Heute, da der Rand der Eiskappe weiter zurückgeht, werden Pflanzenreste, die Hunderte bis Tausende von Jahren begraben waren, wieder an die Oberfläche gebracht und bieten Forschern ein natürliches Archiv zur Rekonstruktion der Geschichte der Eiskappe.
Das Forschungsteam führte neue Radiokarbondaten an 88 Pflanzenproben durch, die zuvor von Eis bedeckt waren. Nach dem Absterben einer Pflanze zerfällt der Radiokohlenstoff in ihrem Gewebe mit der Zeit. Dies hilft Forschern zu bestimmen, wann die Pflanze von einer sich wieder ausdehnenden Eisschicht bedeckt war. Darüber hinaus analysierten die Forscher Beryllium-10 im Gestein. Dieses Isotop reichert sich an, wenn Gesteine der kosmischen Strahlung ausgesetzt werden, und kann daher dabei helfen, festzustellen, wann sich die betreffende Oberfläche von ihrer Eisdecke gelöst hat.
Nachdem die Forscher diese Daten mit 186 zuvor veröffentlichten Sätzen von Radiokarbondaten von nahegelegenen Eiskappen kombiniert hatten, stellten sie fest, dass das Eis in dem Gebiet, in dem sich die Barnes-Eiskappe befindet, vor etwa 3.600 Jahren in relativ geringem Maße schrumpfte und dann begann, sich auszudehnen. Mehrere Belege deuten darauf hin, dass diese erneute Expansion vor etwa 2000 Jahren begann und über einen beträchtlichen Zeitraum andauerte.
Forscher glauben, dass dies ein frühes Signal für den Beginn der nächsten Eiszeit sein könnte. Der hier erwähnte „Beginn der Eiszeit“ bedeutet nicht, dass die Erde in eine strenge Kälteumgebung wie vor 20.000 Jahren eingetreten ist, sondern dass die Eiskappen nach dem Rückzug der Zwischeneiszeit wieder zu wachsen begannen. Wenn dieser Trend über Zehntausende von Jahren anhält, könnte sich der Eiskörper allmählich ausdehnen und schließlich eine große Eisdecke bilden, die den Kontinent bedeckt.
Das Forschungsteam wies darauf hin, dass der Klimawandel von der anfänglichen Ausdehnung des Eisschildes bis zur Bildung eines echten kontinentalen Eisschildes einen langen Prozess erfordert. Studienleiter Yang schätzt, dass es ohne zusätzliche Erwärmung durch menschliche Aktivitäten Zehntausende von Jahren dauern könnte, bis der Laurentide-Eisschild wieder die Größe erreicht, die er einst hatte und die weite Teile Nordamerikas bedeckte. Daher bedeutet diese Studie nicht, dass die Erde vor dem Jahr 2000 in eine vollständige Eiszeit eintritt, sondern dass der frühe Eisschildausdehnungsprozess möglicherweise bereits begonnen hat.
Aber Mitte des 20. Jahrhunderts hatten sich die Dinge geändert. Während der Industrialisierungsprozess weiter voranschreitet, sammeln sich immer mehr Treibhausgase wie Kohlendioxid an, die durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas durch den Menschen freigesetzt werden, und die globalen Temperaturen, insbesondere die Sommertemperaturen in der Arktis, sind erheblich angestiegen. Forschungsaufzeichnungen zufolge erreichte die Barnes-Eiskappe in den 1960er-Jahren ihre größte Ausdehnung und begann sich seitdem zurückzuziehen. Die im Sommer geschmolzene Eismenge übersteigt nach und nach die Menge, die durch Schneefall im Winter wieder aufgefüllt werden kann, und die Eiskappe gerät in einen Zustand kontinuierlichen Eisverlusts.
Forscher glauben, dass diese Veränderung zeigt, dass der durch menschliche Aktivitäten verursachte Treibhausgasantrieb ausreicht, um den langfristigen natürlichen Klimatrend auszugleichen, der zuvor die Ausbreitung der Eisschilde gefördert hat. Die Veränderungen in der Erdumlaufbahn dauern noch an, aber die Verringerung der Sonneneinstrahlung in hohen Breiten im Sommer konnte die Erwärmungseffekte der steigenden Treibhausgaskonzentrationen in der Neuzeit nicht ausgleichen.
Veränderungen in der Barnes-Eiskappe können sich auch auf die Entwicklung künftiger Eiszeiten auswirken. Eiskappen sind nicht nur eine Folge des Klimawandels, sie können auch das Klima beeinflussen. Wenn die Eisschicht dick genug und die Oberfläche hoch genug ist, können niedrigere Temperaturen dazu beitragen, dass im Sommer mehr Schnee erhalten bleibt und das Eiswachstum gefördert wird. Die Barnes-Eiskappe verfügte einst über ein hochgelegenes Gebiet, in dem sich weiterhin Eis und Schnee ansammeln konnte. Forscher wiesen jedoch darauf hin, dass dieses Ansammlungsgebiet seit etwa 2010 verschwunden ist und die Eiskappe die durch die Sommerschmelze verursachten Verluste durch Schneefall im Winter nicht mehr ausgleichen kann.
Einschlägigen Modellvorhersagen zufolge könnten die letzten Überreste dieser alten Eisdecke innerhalb der nächsten paar hundert Jahre vollständig verschwinden. Sein Verschwinden würde nicht nur das Ende einer wichtigen Gletscherlandschaft in der Arktis bedeuten, sondern könnte auch die Ausgangsbedingungen für die Neubildung künftiger Eisschilde verändern. Die Überreste des Laurentide-Eisschildes bildeten einst einen Kernbereich, in dem sich weiterhin Eis und Schnee ansammeln konnten. Wenn das globale Klima in Zukunft wieder kälter wird, müssen möglicherweise neue kontinentale Eisschilde ohne diesen Kern entstehen.
Die Forscher betonten jedoch auch, dass historische Veränderungen in der Barnes-Eiskappe allein nicht beweisen können, dass ohne künstliche Erwärmung ganz Nordamerika unweigerlich wieder von kontinentalen Eisschilden bedeckt sein wird. Die Forschung liefert Belege dafür, dass sich die Eisdecke wieder ausgeweitet hat, und ob sich dieser Trend letztendlich zu einer Eiszeit in vollem Umfang entwickeln wird, hängt immer noch von der weiteren Klimaentwicklung ab. Es besteht nicht unbedingt ein grundsätzlicher Widerspruch zwischen früheren Modellvorhersagen und dieser Studie, denn das Modell diskutiert, ob sich Eiszeiten in größerem Maßstab bilden können, während sich die neue Studie auf die Rekonstruktion der tatsächlichen Geschichte der Überreste einer bestimmten Eisdecke konzentriert.
Die Forscher glauben, dass die wichtigste Bedeutung dieser Entdeckung darin besteht, dass sie zeigt, dass die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf das Klimasystem der Erde möglicherweise weitreichender sind als nur die Änderung der Durchschnittstemperatur. Der Eiszeitzyklus ist einer der relativ stabilen und extrem langlebigen natürlichen Prozesse auf der Erde in den letzten Millionen Jahren, und der menschliche Ausstoß von Treibhausgasen reicht mittlerweile aus, um die Entwicklungsrichtung dieses Prozesses zu ändern.
Forscher weisen darauf hin, dass es bei der modernen globalen Erwärmung nicht darum geht, den Planeten vor einer unvermeidlichen Katastrophe zu retten. Auch wenn es Zehntausende von Jahren dauerte, bis sich schließlich eine Eiszeit bildete, haben Treibhausgasemissionen durch menschliche Aktivitäten einen seit langem bestehenden natürlichen Klimamechanismus gestört. Im Hinblick auf die Zukunft des Erdklimas ist die eigentliche Frage, die Aufmerksamkeit verdient, nicht nur der Zeitpunkt, zu dem die nächste Eiszeit kommt, sondern auch die Frage, wie menschliche Aktivitäten die langfristige Entwicklung der Eisschilde, des Meeresspiegels und des gesamten Klimasystems weiterhin verändern werden.
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