Leistungskurs Erdkunde Ek-13.2
Methoden zur Rekonstruktion des Klimas

Radiometrische Methoden

Dendrochronologie

Die Jahresringe von Bäumen ermöglichen eine Datierung. Über verschiedene, sich zeitlich überschneidende Baumschei- ben kann man bis ca. 9000 Jahre zürück Datierungen durchführen. Gleichzeitig erlaubt die Stärke der sommerlichen und winterlichen Jahresringe sowie die Art des Baumes Rückschlüsse auf das Klima wie z. B. über Niederschläge und Temperatur zu machen.

Probleme sind dabei, dass nicht nur klimatische Faktoren, sondern auch Boden, Exposition beeinflussende Wachstumsfaktoren darstellen.

Sedimentologie

Über Sedimente ist ohne Verwendung von Radiokarbondaten nur eine relative Datierung möglich. Ausgehend von "Mülleimerprinzip", bei dem der länger eingefüllter Müll unten und junger Müll oben liegt, kann man eine relative Datierung im Sinn von Schicht A ist älter als Schicht B durchführen. Durch in bestimmten Schichten eingebetteten Leitfossilien können Sedimente über räumlich große Entfernungen zeitlich korelliert werden.

Dass über sedimentologische Untersuchungen auch Rückschlüsse über klimatische Verhältnisse und Klimaschwankungen gemacht werden können zeigt der u. a. Aufsatz.

Historische Berichte

Der Bericht über extreme Wetterereignisse in historischen Quellen ermöglicht ebenfalls Rückschlüsse auf das Klima.

Allerdings müssen diese infolge unterschiedlichen Aufzeichnungsverhaltens und der persönlichen Bewertung des Beobachters kritisch betrachtet werden.

Wetterbeobachtung durch Messungen

Erst seit Anfang dieses Jahrhunderts verfügt man über weltweit verteilte nach gleichen Kriterien vorgehende Wetteraufzeichnungen durch Messungen von Wetterelementen wie Tempereatur, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit usw. Durch eine Mittelung der Jahresmittel bzw. der Monatsmittel über 30 Jahre versucht man kurzfristige Phänomene auszumitteln und eine längerfristige Tendenz hinsichtlich Klimaänderungen abzuleiten.

Radiometrische Methoden

In der Natur kommt neben 16O auch das Sauerstoffisotop 18O vor. Heute weiß man, dass das Mengenverhältnis dieser beiden Isotope ein Indikator für die Dicke der Eisschilde ist: Wassermoleküle, die die schweren O-Isotope enthalten, kondensieren etwas schneller und regnen eher ab als die Moleküle mit dem leichten O-Isotop. Daher enthalten Niederschläge, die noch über den Ozeanen niedergehen mehr 18O als die, die als Schnee auf die Eisschilde fallen. Je mächtiger die Eisschilde werden, desto größer ist wird der Anteil von 18O im Meerwasser. Dieses wird in den Kalkskeletten von Foraminiferen und nach deren Absterben in Meeressedimente eingebaut. Die Analyse des Verhältnisses der beiden Isotope in Meeressedimenten bzw. in Eisbohrkernen ist damit ein Indikator für das Klima zur Bildungszeit.

Eisbohrkerne

Ähnlich wie bei der Untersuchung mariner Sedimente bestimmte man in den Programmen GISP und GRIP das Verhältnis der beiden Sauerstoffisotopen.

Daneben wurden u. a. Verfahren zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Eises angewandt, die durch den Einbau von Säuren in die Kristalle variiert. Darüber lassen sich Rückschlüsse über den Treibhausgasgehalt der Atmosphäre zur Bildungszeit gewinnen.

Bei den Bohrungen von GRIP und GISP konnten mit rund 3000 m Bohrtiefe in Grönland ein vollständiges Eisprofil über 250.000 Jahre gewonnen werden, das überraschende Ergebnisse hinsichtlich des Vergleichs von Eem-Warmzeit und jetziger Warmzeit, aber auch über die Übergänge von einer Kalt- zu einer Warmphase u. u. brachte.

Fossilien

Pollenanalyse

Pollen von Pflanzen überdauern in Sedimenten mehrere Jahrtausende. Die Analyse der Zusammensetzung der aus Sedimenten eines bestimmten Alters gewonnenen Pollen nach Arten lässt Rückschlüsse auf das Klima zur damaligen Zeit zu.
  • Probleme sind z. B. der Pollenfernflug

Aufgrund der Analyse von Pollenzusammensetzungen wird die Spätwürmzeit und das Postglazial untergliedert in:
Spätglazial 20000 - 10000 vChr Ältere Dryaszeit gegen Ende tauchen erstmals Birken-
und Kiefernpollen auf, Rückgang der Nichtbaumpollen (NBP)
10000 - 9000 v.Chr. Allerödzeit starker Rückgang der NBP,
viel Birke und Kiefer
Jüngere Dryaszeit Anstieg der NBP,
Rückgang der Bäume, erneuter Eisvorstoß
Postglazial Vorwärmezeit (Präboreal) erneut viel Birke und Kiefer
Frühe Wärmzeit (Boreal oder Haselzeit) starker Anstieg der Haselpollen
6000 - 1000 vChr Eichenmischwaldzeit (Atlantikum) viel Pollen der Arten der Eichenmischwälder,
die Temperatur war damals noch etwas
höher als heute
Späte Wärmzeit (Subboreal) Abkühlung und langsam Einwanderung
der Buche und Tanne
Buchenzeit oder Nachwärmezeit (Subatlantikum)

(C)by Bernhard Heim - Zuletztgeändert am 24.2..2000

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