Innsbrucker Geologen verhelfen Klimaforschung zu Durchbruch

Ein 20 cm großer Tropfstein aus dem Tuxer Tal Tirol ist ein Indikator zur Feststellung, dass die Klimaerwärmung keine ungewöhnliche Entwicklung darstellt, wie viele Wissenschafter denken. Diese Tatsache, erforscht von der Arbeitsgruppe rund um Prof. Spötl vom Institut für Geologie und Paläontologie liefert nun wertvollen Diskussionsstoff.
Forschungsarbeiten in der Spannagel Höhle
Forschungsarbeiten in der rund zehn Kilometer langen Spannagel Höhle auf ca. 2500 Metern Seehöhe im Tuxer Tal.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Spötl vom Institut für Geologie und Paläontologie der Uni Innsbruck arbeitet seit einigen Jahren intensiv an einem viel versprechenden „Klima-Archiv“: Tropfsteine in alpinen Höhlen. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Augusto Mangini von der Heidelberger Akademie der Wissenschaften konnte jüngst gezeigt werden, dass im zentralalpinen Raum die Temperaturen während des Mittelalters ähnlich hoch waren wie heute, unterbrochen durch eine markant kühlere Phase zwischen etwa 1400 und 1850, bekannt als die „Kleine Eiszeit“.

Innsbrucker Forscher regen internationale Klimadiskussion an

Diese Ergebnisse beeinflussen die intensive internationale Diskussion um die Klimaerwärmung außerordentlich. Es geht um die Frage: Ist die seit der Mitte des 19. Jahrhunderts durch Messinstrumente nachgewiesene globale Erwärmung eine einmalige Erscheinung oder gab es ähnliche markante Temperaturänderungen in den vergangenen 1000 bis 2000 Jahren, die natürlichen Ursprungs sein müssen?

Bisherige Schwierigkeiten waren, dass die zu detektierende Signale klein waren. Die Temperatur-Amplitude der letzten 2000 Jahre hat ein bis zwei Grad C nie überschritten. Instrumentelle Messserien der Lufttemperatur gibt es vereinzelt erst seit der 2. Hälfte des 18. Jahrhunderts. Ein globales Messnetz existiert erst etwa seit 100-150 Jahren. Für die Zeiten davor müssen indirekte Indikatoren, so genannte

„proxies“ herangezogen werden. Das sind z.B. Daten aus See-Sedimenten, Baumringe, Eiskerne und seit wenigen Jahren auch Tropsteine aus Höhlen. Letztere Untersuchungen führt österreichweit einmalig die Forschungsgruppe rund um Prof. Christoph Spötl durch.

Tropfstein gibt Auskunft über Klima

Wesentliche Informationen über das Klima vergangener Jahrhunderte barg ein 20 cm großer Tropfstein (Stalagmit) aus der größten Höhle Tirols. Die rund zehn Kilometer lange Spannagel Höhle liegt auf ca. 2500 Metern Seehöhe im Tuxer Tal.

„Tropfsteine „wachsen“ Jahrtausende lang und speichern in ihrer chemischen Zusammensetzung wertvolle Umwelt- und Klimainformation“, erklärt Prof. Spötl. Den ForscherInnenn gelang es, durch eine Kombination von verschiedenen Isotopenmethoden, eine zeitlich hochaufgelöste Temperaturkurve der letzten 2000 Jahre zu erstellen. Dazu wurden im Labor für Stabile Massenspektrometrie am Institut für Geologie und Paläontologie der Uni Innsbruck Einzelmessungen im Abstand von 0,1 mm durchgeführt. Das entspricht einer zeitlichen Auflösung von etwas mehr als einem Jahr.

Die Untersuchung – in der jüngsten Ausgabe von „Earth and Planetary Science Letters“ veröffentlicht – hat bereits großes Interesse in Fachkreisen ausgelöst, da präzise datierte Klimakurven anorganischer „Archive“ rar sind und die Alpen bekanntlich auf Klimaänderungen sensitiver reagieren als die umgebenden Flachländer.