Potsdam – Dass der Klimawandel stattfindet, ist mittlerweile unbestritten. Ebensowenig wird bezweifelt, dass der Mensch und sein Kohlenstoffausstoß dafür verantwortlich sind. Welche Folgen die derzeit stattfinden klimatischen Veränderungen für die kommenden Jahrhunderte, ja, sogar Jahrtausende haben werden, haben nun Andrey Ganopolski und seine Kollegen vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK) nachgerechnet. Das kurz zusammengefasste Ergebnis: Die nächste Eiszeit wird wohl noch eine Weile auf sich warten lassen.

Auch ohne den menschengemachten Klimawandel würde demnach eine neue Eiszeit erst in rund 50.000 Jahren beginnen. Damit dauert das Holozän als gegenwärtige Epoche zwischen zwei Eiszeiten bereits ungewöhnlich lange. "Unsere Studie zeigt jedoch auch, dass bereits relativ moderate zusätzliche CO2-Emissionen aus der Verbrennung von Öl, Kohle und Gas ausreichen, um die nächste Eiszeit um weitere 50.000 Jahre zu verzögern", erklärt Ganopolski. "Unter dem Strich bedeutet dies, dass wir einen kompletten Eiszeitzyklus überspringen, was beispiellos ist."

Blick in die Zukunft

Erstmals kann die Wissenschaft den Beginn der letzten Eiszeiten durch die Bestimmung von Schlüsselfaktoren erklären, die dem Beginn einer neuen Eiszeit vorangehen. "Unsere Ergebnisse lassen eine funktionale Beziehung zwischen der Sonneneinstrahlung im Sommer und atmosphärischem CO2 erkennen, die den Beginn einer neuen Eiszeit kennzeichnet. So lässt sich nicht nur die Vergangenheit erklären, es ermöglicht uns auch künftige Perioden abzusehen, in denen ein neuer Eiszeitzyklus einsetzen kann", sagt Ganopolski.

Mit einem ausgeklügelten Computermodell des Erdsystems, in dem die Dynamik von Atmosphäre, Ozean, Eisschilden und der globale Kohlenstoffzyklus simuliert werden, haben die Wissenschaftler den Effekt menschgemachter CO2-Emissionen auf das Eisvolumen der Nordhalbkugel untersucht. "Weil Kohlendioxid in der Atmosphäre extrem langlebig ist, haben vergangene wie künftige Emissionen großen Einfluss darauf, wann ein neuer Eiszeitzyklus beginnt", sagt Ko-Autorin Ricarda Winkelmann. "Unsere Analyse zeigt, dass schon geringe zusätzliche Kohlenstoff-Emissionen die Entwicklung der Eisbedeckung auf der Nordhalbkugel wohl auf zehntausende Jahre beeinflussen würde, während künftige CO2-Emissionen von 1.000 oder 1.500 Gigatonnen Kohlenstoff die nächste Eiszeit um mindestens 100.000 Jahre verschieben könnten."

Weniger Sonne im Sommer

Die Suche nach den Ursachen von Eiszeitzyklen gehört zu den faszinierendsten Fragen der Erdsystemanalyse und der Paläo-Klimatologie, der Wissenschaft von Klimaveränderungen in der gesamten Geschichte des Planeten. Für gewöhnlich markiert eine Periode geringer Sommer-Sonneneinstrahlung den Beginn einer neuen Eiszeit; Bedingungen wie wir sie derzeit vorfinden. Allerdings gibt es derzeit keine Hinweise auf den Beginn einer neuen Eiszeit: "Das war die Motivation für diese Studie. Das Rätsel zu lösen, welche Mechanismen die vergangenen Eiszeitzyklen angetrieben haben, ermöglicht uns auch, den Anfang eines neuen Eiszeitalters abzusehen", so Winkelmann. (red, 17.1.2016)