Antarktika reagierte vor einer Million Jahren plötzlich viel empfindlicher auf den Klimawandel

Heute beherbergt Antarktika den größten Eisvorrat des Planeten und spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des globalen Meeresspiegels. Vor etwa einer Million Jahren jedoch durchlief das Erdklima eine dramatische Umwandlung.

In dieser Zeit, die als Mid-Pleistocene Transition bekannt ist, wurden die Eiszeiten länger, kälter und intensiver als zuvor.

Obwohl Wissenschaftler diesen Wandel bereits lange erkannt haben, war es schwierig, genau zu verstehen, wie sich das antarktische Eisschelf verhielt, da realistische Aufzeichnungen über historische Temperatur- und Niederschlagsbedingungen begrenzt waren.

Technik und Auswirkungen

Rekonstruktion des Klimawandels über drei Millionen Jahre hinweg Um diese Herausforderung zu bewältigen, stützte sich das Forschungsteam auf eine fortschrittliche Paläoklimasimulation, die kürzlich am ICCP entwickelt wurde. Das Modell gelingt es, globale Klimabedingungen über die letzten drei Millionen Jahre nachzubilden.

Anschließend nutzten die Wissenschaftler die daraus gewonnenen Temperatur- und Niederschlagsdaten, um das Eisschelf- und Eisplateau-Modell der Penn State University anzusteuern. Dieses hochentwickelte Modell erfasst Veränderungen der Eisschelfdicke, des Flusses und der Temperatur über Antarktika und die nördliche Hemisphäre hinweg.

Zudem simuliert es das Verhalten schwimmender Eisplateaus, einschließlich jener in der Ross- und der Weddellsee. Auf einem der schnellsten Supercomputer Sdkoreas, der der Grundlagenforschung gewidmet ist, erstellte das Modell ein physikalisch konsistentes Bild der Entwicklung der groen Eisschichten der Erde Wandel der Klimabedingungen ber die Zeit.

Ein kritischer CO-Schwellenwert tritt auf.

Ein kritischer CO-Schwellenwert tritt auf. Die Simulationen zeigten, dass nach der Mittelpleistoznen-bergangsphase das antarktische Eisschicht unter einem grundlegend anderen Satz identifizierten einen entscheidenden atmosphrischen Kohlendioxid-Schwellenwert 240 pro Million.

Wenn die CO-Konzentrationen unter diesen Wert sanken, wurde das Volumen des antarktischen Eisschilds deutlich empfindlicher gegenber nderungen sowohl der Ozean- als auch der Atmosphrentemperaturen.

Infolgedessen schwankte die Gre des Eisschilds danach viel dramatischer als zuvor. Nach diesem bergang reagiert das antarktische Eisschild deutlich strker auf nderungen des Klimadrucks." „Dies deutet darauf hin, dass das System sich nicht schrittweise entwickelt, sondern nach Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts Klimasystem reaktionsfähiger wird", sagte Dr.

Was die Studie zeigt

Kyung-Sook Yun, Forscherin am IBS Center for Climate Physics und Erstautorin der Studie. Warum wuchs das antarktische Eis schneller? Laut den Simulationen wirkten mehrere Faktoren zusammen, um nach dem Übergang vor etwa einer Million Jahren größere antarktische Eisschilde zu begünstigen.

Ein Faktor waren kühlere Ozeantemperaturen während der Eiszeiten, die das Schmelzen unter denjenigen des antarktischen Eisschilds verminderten, die sich unter dem Meeresspiegel befinden. Gleichzeitig lagen die globalen Meeresspiegel damals etwa 50–100 Meter tiefer als heute.

Der niedrigere Meeresspiegel verringerte den Druck auf das Gestein unter den antarktischen Eisschelfen. Laufe der Zeit konnte sich das Gestein langsam heben, ein Prozess, der eine zusätzliche Verdickung des Eises in Küstengebieten förderte.

Haltbarkeit im Praxistest

Zusammen haben diese Mechanismen zur Entstehung der größeren und langlebigeren antarktischen Eisschilde beigetragen, die die späteren Eiszeitenkennzeichneten.

Implikationen für den zukünftigen Klimawandel Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Antarktis auf den Klimawandel möglicherweise weniger vorhersehbar reagieren wird als bisher angenommen. „Unsere Befunde legen nahe, dass das antarktische Eisschicht empfindlicher auf externe Antriebe reagiert, als bisher angenommen wurde.

Dies wirft zudem wichtige Fragen nach seiner künftigen Reaktion auf die globale Erwärmung auf", sagte Prof. Axel Timmermann, Direktor des IBS-Zentrums für Klimaphysik und Mitautor der Studie. Die Forscher betonen, dass Eisschilde nicht immer schrittweise auf Umweltveränderungen reagieren.

Stattdessen können sie Schwellenwerte überschreiten, die

Stattdessen können sie Schwellenwerte überschreiten, die abrupte Verhaltensänderungen auslösen und ihre Empfindlichkeit gegenüber externen Einflüssen drastisch verändern.

Das Verständnis, wann und warum solche Übergänge stattfinden, ist für Wissenschaftler ßer Bedeutung, die versuchen, Prognosen zum künftigen Meeresspiegelanstieg in einer sich erwärmenden Welt zu verbessern. "Erhöhte Empfindlichkeit des antarktischen Eisschmelzes gegenüber sinkendem CO₂ während der Übergangsphase des Mittelpleistozäns" Timmermann, 28.

Mai 2026, Nature Geoscience. DOI: 10.1038/s41561-026-01979-2 "Eine transiente gekoppelte globale Zirkulationsmodell-Simulation (CGCM) der letzten 3 Millionen Jahre", Axel Timmermann, Sun-Seon Lee, Matteo Willeit, Andrey Ganopolski und Jyoti Jadhav, 13. Oktober 2023, Climate of the Past. DOI: 10.5194/cp-19-1951-2023