Was wissen wir über das vergangene Klima?

Spezial, 29.05.2014

Seit über 100 Jahren zeichnen Wetterstationen das Wetter auf. Doch woher wissen wir, wie das Klima im Mittelalter oder bei den Römern war?

Eine Möglichkeit in das Klimaarchiv der Erde zu schauen, gelingt mit Hilfe der natürlichen Radioaktivität. Die Atomkerne vieler Elemente sind nicht stabil. Sie zerfallen in bestimmten Abständen und emittieren Strahlung. Dadurch bilden sich Mutter- und Tochterelemente aus, die zusammen mit der Halbwertszeit des Elements Rückschlüsse auf das Alter einer Probe erlauben.
 
Die Sauerstoffisotopenanalyse ist eines der wichtigsten und genauesten Mittel der Analyse. Das Meer enthält zwei verschiedene Typen des Sauerstoffatoms mit unterschiedlicher Neutronenzahl O18 und O16. Das Verhältnis der Isotopenzahl hängt von der Temperatur des Meereswassers ab. Je kälter es ist, desto mehr O18 befindet sich im Wasser und damit auch in Meereslebewesen. Mit dem Tod der Organismen, wird das spezifische Verhältnis der Sauerstoffisotopen gespeichert und verändert sich nicht mehr. Eine Analyse der Sedimente auf dem Meeresboden kann somit mit der Sauerstoffisotopenanalyse Rückschlüsse auf Temperaturveränderungen des Meeres bieten.

Eisbohrkerne öffnen das Klimaarchiv für Hunderttausende von Jahren. Die Eisschichten lassen sich aufgrund der verschiedenen Verfärbungen zwischen Sommer und Winter, ähnlich wie Jahresringe bei Bäumen, gut unterscheiden. Mit Hilfe der eingeschlossenen Luft im Eis und dem Sauerstoffisotopenverfahren lässt sich die Temperatur beim Schneefall rekonstruieren. In Grönland konnte man mit den tiefsten Eisbohrkernen das Klima der letzten 125000 Jahre nachstellen. In der Antarktis lässt das Eis aus über 3000m Tiefe einen Rückblick auf bis 1 Mio. Jahre zu.

Baumringscheibe im
Donnerwetter.de-Wetterpark

Die Baumringmethode (Dendroklimatologie), die wir im Donnerwetter.de-Wetterpark in der Eifel an einem Beispiel einer ca. 80-jährigen Fichte präsentieren, kann wichtige Klimainformationen über einen Zeitraum von mehreren tausend Jahren liefern. Das Wachstum eines Baumes im Frühjahr und Sommer ist stark von Feuchtigkeit und Temperatur abhängig. Leider sind die Daten meist nur schwer zu entziffern. Gutes Wachstum kann auf ausreichend Feuchtigkeit und gute Temperaturverhältnisse hinweisen, eine ausreichend genaue Differenzierung zwischen Temperatur und Feuchtigkeit ist aber kaum möglich.

Zusätzliche Informationen aus der jüngsten Vergangenheit der letzten 1000 Jahre liefern dann Archive, in denen extreme Wetterbedingungen immer wieder beschrieben werden. Instrumentelle Daten existieren erstmals, nach der Erfindung des Thermometers 1597 durch Galilei im Jahre 1650, als der Großherzog Ferdinand von Medici 1650 ein Messnetz von Stationen errichtete. Osnabrück war darunter, so dass aus Osnabrück neben Florenz, Bologna und Paris mit die ältesten Thermometeraufzeichnungen weltweit vorliegen. Erst seit etwa mehr als 100 Jahren wird mit guter Qualität weltweit das Wetter an Wetterstationen erfasst.

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