16. Nov 2022   Bildung & Uni

Astronomische Zyklen haben Auswirkung auf Erderwärmung

Uni Wien ©ejn

Klimawandel. Ein Forscherteam der Uni Wien konnte in einem Modell beweisen, dass die Himmelskörper unseres Sonnensystems die Klimazyklen der Erde neben Kälteeinbrüchen auch in Richtung Erderwärmung beeinflussen.

Dass die Wechselwirkungen zwischen den Himmelskörpern im Sonnensystem das Klima der Erde periodisch verändern, war der Forschung für die vergangenen drei Millionen Jahre bereits bekannt: „Wir wissen unter anderem, dass Eiszeitzyklen dadurch hervorgerufen wurden, dass sich die Umlaufbahn der Erde und ihre Eigenrotation durch die Anziehungskräfte der Planeten und des Erdmonds periodisch verändern – und das beeinflusst wiederum die Sonneneinstrahlung und damit das Klima“, so der Paläoklimaforscher Jan Landwehrs von der Uni Wien. „Diese Zyklen sind eine der wichtigsten natürlichen Antriebskräfte von globalen Klimaveränderungen der jüngeren Erdgeschichte und insbesondere für die vergangenen Eiszeiten verantwortlich.“

Wie dies aber auch wärmere Klimaphasen mit höheren Treibhausgaskonzentrationen in der früheren Erdgeschichte beeinflusste, war der Forschung bisher noch unklar, schildert die Uni in einer Aussendung. Dieser Frage ging nun ein Team aus Geologen und Klimaforschern der Universität Wien, des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung und der Unis Southampton (UK) sowie Columbia (USA) nach. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal PNAS publiziert.

Klimamodell zeigt Einfluss astronomischer Kräfte

Die neue Studie behandelt den Einfluss von Himmelskörpern auf das Erdklima auch für die späte Trias und frühe Jura (vor etwa 230 bis 200 Millionen Jahren), eine Zeit der globalen Erwärmung und hohen CO2-Konzentration in der Atmosphäre, in der Dinosaurier den Superkontinent Pangäa bevölkerten. Das Forschungsteam untersuchte dafür Sediment-Bohrkerne aus dem Newark-Hartford-Becken im Osten der USA, das vor 233 bis 199 Millionen Jahren in den Tropen von Pangäa lag und langsam nach Norden wanderte (von 5° auf 20°).

„Aus diesem geologischen Archiv lässt sich ablesen, dass der Wasserspiegel großer Seen immer wieder innerhalb weniger tausend Jahre stieg und fiel. Durch Klimasimulationen konnten wir darauf aufbauend zeigen, dass die astronomischen Kräfte neben dem CO2-Gehalt in der Atmosphäre und den tektonischen Plattenbewegungen einen wichtigen Faktor des Klimawandels darstellen“, so Hauptautor Landwehrs, Doktoratsstudent an der Vienna International School of Earth and Space Sciences (VISESS) der Uni Wien, der auch am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung forscht.

Um den außerirdischen Einfluss abzubilden, wurden Simulationen mit dem neu entwickelten Erdsystemmodell Climber-X durchgeführt: „Dieses besonders schnelle Modell erlaubte es erstmals, solche klimatischen Zyklen für weit zurückliegende Zeiträume dynamisch zu simulieren“, so Georg Feulner vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Klimakrise und Massenaussterben

Die Ergebnisse der Studie analysieren zwar die Vergangenheit, sie sind laut den Forschern aber auch für die Zukunft interessant, nämlich „im Hinblick darauf, wie die derzeitige Klimakrise und ein zukünftiges Treibhausklima simuliert und damit vorhergesagt werden kann“, so Mitautor Michael Wagreich vom Institut für Geologie der Uni Wien.

„An der Trias-Jura-Grenze vor 200 Millionen Jahren änderte sich das Klima unter anderem durch vulkanische CO2-Emissionen drastisch und es kam zum einem der größten Massenaussterben der Erdgeschichte. Auch wenn dabei viele Faktoren zusammenspielten und frühere Veränderungen sich oft über viel längere Zeiträume von Tausenden von Jahren erstreckten, zeigt sich jeweils der starke Einfluss von CO2 auf das Klima. Wenn wir nicht rasch die Treibhausgase in der Atmosphäre begrenzen, wird unsere Zeit als die des sechsten großen Massenaussterbens in die Erdgeschichte eingehen“, so Wagreich.

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