Bild des langsamen Klimawandels in der Erdgeschichte ist irreführend

Um vorhersagen zu können, wie heutige Ökosysteme auf steigende Temperaturen im Zuge der Erderwärmung reagieren werden, untersuchen Paläobiologen, wie Klimaänderungen in der Erdgeschichte abliefen und welche Folgen sie hatten.

Um die Ereignisse damals mit heutigen Veränderungen vergleichen zu können, benötigen die Forscher Daten zum Umfang der Veränderungen: Mit welcher Geschwindigkeit nahmen die Temperaturen zu oder ab? In welcher Größenordnung veränderten sich die Temperaturen? Das Fazit bisher: Der heutige Klimawandel schreitet schneller voran als alle vorausgehenden Temperaturschwankungen.

Schnellerer Klimawandel in der Erdgeschichte als angenommen

Zusammen mit einem britischen Kollegen haben der Paläobiologe Prof. Dr. Wolfgang Kießling und Kilian Eichenseer, Student der Geowissenschaften, beide von der FAU, nun eine wegweisende Studie in Nature Communications veröffentlicht: Demnach ist das Bild von langsamen Umweltveränderungen in der Erdgeschichte im Gegensatz zum heutigen, rasanten Klimawandel falsch. Der Grund für diesen Irrtum liegt in den unterschiedlichen Zeiträumen, die für Klimaforschungen herangezogen werden.

„Heute können wir kleinste Klimaschwankungen jederzeit messen“, sagt Eichenseer. „Doch bezogen auf die Erdgeschichte können wir froh sein, wenn wir eine Klimaveränderung auf einen Zeitraum von zehntausend Jahren festlegen können.“

Vergleicht man dann etwa die Erderwärmung der letzten Jahrzehnte mit der Erwärmung vor 250 Millionen Jahren an der Perm-Trias-Grenze, erscheint der heutige Klimawandel rasend schnell: Die Geschwindigkeit, mit der sich die Ozeane von 1960 bis 2010 erwärmt haben, ist 0,007 Grad pro Jahr. „Das sieht nach nicht viel aus“, sagt Kießling.

„Aber das ist 42-mal schneller als der Temperaturanstieg, den wir über die Perm-Trias-Grenze messen können. Damals erwärmten sich die Ozeane um 10 Grad, aber da sich der Zeitbereich nur auf 60.000 Jahre eingrenzen lässt, ergibt sich rechnerisch die gering anmutende Rate von 0,00017 Grad pro Jahr.“

Schnelle Schwankungen sind unsichtbar, nicht abwesend

Für ihre Studie haben die Forscher rund zweihundert Analysen von Klimaveränderungen aus verschiedensten Abschnitten der Erdgeschichte zusammengetragen. Dabei wurde deutlich, dass die scheinbare Geschwindigkeit des Klimawandels umso geringer ausfällt, je länger die Zeiträume sind, über die man Erwärmungs- oder Abkühlungsphasen betrachtet.

Der Grund dafür: Rapide Klimaänderungen gehen nicht über längere Zeiträume monoton in eine Richtung. Es gibt immer wieder Phasen, in denen die Temperaturen stagnieren oder sogar sinken – das ist auch in der aktuellen globalen Erwärmung zu beobachten.

„Solche schnellen Schwankungen können wir mit den verfügbaren Untersuchungsmethoden bei vergangenen Klimaänderungen jedoch nicht nachweisen. Als Folge davon gaukeln uns die Daten vor, dass der Klimawandel selbst bei den großen Katastrophen der Erdgeschichte immer viel langsamer als heute war. Das war er aber nicht“, sagt Kießling. Berücksichtigt man diesen sogenannten Skalierungseffekt, steht die Erwärmung an der Perm-Trias-Grenze dem heutigen Klimawandel in Sachen Geschwindigkeit in nichts nach. Damals war mit der Erwärmung ein gewaltiges Artensterben von über 90 Prozent der Meerestiere verbunden.

*Kemp, D. B., K. Eichenseer, und W. Kiessling. 2015. Maximum rates of climate change are systematically underestimated in the geological record. Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms9890