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Klimaschwankungen in den vergangenen Jahrtausenden
Nach 2'000 Jahren Abkühlung in Nordeuropa folgte Erwärmung

Klimaforschung in Nordeuropa

Neue Forschungsergebnisse aus der Paläoklimatologie deuten darauf hin, dass das Klima zur Römerzeit und im Hochmittelalter möglicherweise leicht wärmer war als bisher angenommen. Einer internationalen Forschergruppe unter der Leitung der Universität Mainz, an der auch vier Forschende der Eidg. Forschungsanstalt WSL und der Universität Bern beteiligt waren, gelang es erstmals, Schwankungen der Sommertemperaturen während der letzten 2'000 Jahre präzise für Nordeuropa zu berechnen.

Die Paläoklimatologie wertet indirekte Klimazeugen wie Jahrringe von Bäumen, Eisbohrkerne oder Seesedimente aus, um das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren. Für die letzten 1'000 bis 2'000 Jahre sind Bäume die wichtigsten Klimazeugen, deren Jahrringe Informationen über kalte und warme Bedingungen während des Sommerhalbjahres speichern.

Klimaarchiv aus subfossilen Föhren

In einer am 8. Juli 2012 in der Zeitschrift «Nature Climate Change» erschienenen Studie hat ein internationales Forscherteam mit der Beteiligung von vier Wissenschaftlern der Eidg. Forschungsanstalt WSL und des Oeschger Zentrums für Klimaforschung der Universität Bern eine über 2'000-jährige Rekonstruktion der Sommertemperatur für Nordeuropa vorgestellt.

Dazu verwendete das Team Messungen der Holzdichte von vielen hundert lebenden und subfossilen Bäumen aus dem finnischen Teil Lapplands. In dieser kalten Landschaft fallen immer wieder Bäume in einen der zahlreichen Seen und bleiben dort über Jahrtausende gut erhalten. Sie dienen den Forschern heute als präzise Datengrundlage, sind sozusagen ein natürliches Klimaarchiv.

Die Forschergruppe kombinierte die Jahrringdichtemessungen der subfossilen Föhren zu einer Zeitreihe, die bis ins Jahr 138 vor Christi Geburt zurück reicht. Die Messungen der Holzdichte spiegeln Sommertemperaturen in Skandinavien in bisher unerreichter Qualität wider. Wie auch frühere Arbeiten des WSL-Dendroklimatologen Ulf Büntgen und seinem Team (Science 2011) aus Mitteleuropa gezeigt haben, deuten die Ergebnisse aus Nordfinnland auf zwei Warmphasen während der Römerzeit und im Hochmittelalter hin. Kältephasen waren hingegen charakteristisch für die Völkerwanderung und die kleine Eiszeit.

Die für das nördliche Skandinavien berechnete Klimakurve zeigt neben diesen Kalt- und Warmphasen ein Phänomen, das in dieser Form niemand erwarten konnte:

Anhand sich verändernder Holzdichtewerte konnten die Forscher erstmalig einen langfristigen Abkühlungstrend präzise berechnen. Dieser fand kontinuierlich über mehr als 2'000 Jahre statt und dauerte bis ins frühe 20. Jahrhundert.

Seitdem steigen die Temperaturen moderat, aber stetig an. Der Abkühlungstrend wird durch Veränderungen des Sonnenstandes und der Distanz zwischen Erde und Sonne verursacht. Die neuen Befunde quantifizieren diese Abkühlung mit -0.3°C pro Jahrtausend. Diese Zahl erscheint nicht sonderlich gross, ist aber im Vergleich zur globalen Erwärmung nicht zu vernachlässigen.

Abkühlung bis ins 20. Jahrhundert unterschätzt

Das Forscherteam konnte mit der neuen Untersuchung in Skandinavien zeigen, dass die grossräumigen Klimarekonstruktionen, die auch vom internationalen Klima-Rat "IPCC" verwendet werden den langfristigen Abkühlungstrend über die letzten Jahrtausende unterschätzen. Auch die historischen Temperaturen in Nordeuropa zur Römerzeit und im Mittelalter wurden bisher als zu kühl angenommen.

Diese Befunde sind von klimapolitischer Bedeutung, da Sie die Beurteilung des aktuellen Klimawandels im Vergleich zu den historischen Warmphasen beeinflussen. Die Studie bestätigt den - im Vergleich zu Mitteleuropa - schwachen Temperaturanstieg der vergangenen Jahrzehnte im hohen Norden. In dieser Region hat die Mitteltemperatur bis heute um weniger als 1°C zugenommen, in Mitteleuropa hingegen um mehr als 3°C (Büntgen et al., Science 2011).

Die Studie entstand aus einer Zusammenarbeit zwischen der Johannes Gutenberg Universität in Mainz, der Eidg. Forschungsanstalt WSL in Birmensdorf, dem Oeschger-Zentrum für Klimaforschung der Universität Bern und weiteren Forschungsinstituten in Finnland, Grossbritannien und Deutschland.

Originalarbeit

Jan Esper, David C. Frank, Mauri Timonen, Eduardo Zorita, Rob J. S. Wilson, Jürg Luterbacher, Steffen Holzkämper, Nils Fischer, Sebastian Wagner, Daniel Nievergelt, Anne Verstege, Ulf Büntgen: Orbital forcing of tree-ring data, Nature Climate Change, 8 July 2012, DOI: 10.1038/NCLIMATE1589

Quelle: Text WSL, Juli 2012

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