Was uns die letzte Warmzeit über zukünftige Küsten berichtet
Zwischeneiszeiten sind Warmzeiten, in denen es wärmer als in vorindustrieller Zeit war. Sie können der Forschung die Möglichkeit verschaffen, durch Kartierung von Ähnlichkeiten zukünftige Klimaverhältnisse zu modellieren. Die Eem-Warmzeit war ein Interglazial in der Erdgeschichte, das vor etwa 130 000 bis 115 000 Jahren stattfand. In diesem Zeitraum waren sowohl die globalen als auch die polaren Temperaturen höher als in vorindustrieller Zeit, und die Eisschilde waren kleiner als heute. Einige Studien zeigen, dass die Wellen in bestimmten Küstengebieten möglicherweise mehr Intensität aufwiesen. Die Küstenprozesse in dieser Warmzeit zu verstehen, kann uns Aufschluss über die Zukunft der Eisschilde und Küsten der Welt unter wärmeren Klimabedingungen verschaffen. Die Möglichkeit, zukünftige Modelle auf der Grundlage der Eigenschaften der Eem-Warmzeit zu extrapolieren, lässt diese Periode zu einem viel erforschten Zeitraum auf dem Gebiet der Küstendynamik werden. „Es gibt drei dringende Fragen zur Zukunft unserer Küsten: Werden Stürme in Zukunft stärker wüten? Wie schnell und um wie viel wird der Meeresspiegel steigen? Diese Faktoren wirken sich direkt auf unsere Küsten und die dort lebenden Menschen aus“, erklärt Alessio Rovere, Professor am Fachbereich für Umweltwissenschaften, Informatik und Statistik an der Universität Venedig(öffnet in neuem Fenster) in Italien. Rovere hat das Projekt WARMCOASTS(öffnet in neuem Fenster) ins Leben gerufen, um diesen Fragen weiter nachzugehen.
Mit mehreren Instrumenten Merkmale von Paläoküsten bestimmen
Um einen globalen Einblick in diese Fragen zu erhalten, wurde im Rahmen des Projekts eine Open-Access-Datenbank(öffnet in neuem Fenster) mit der Bezeichnung World Atlas of Last Interglacial Shorelines (WALIS), Weltatlas der Eem-Warmzeit-Küsten, eingerichtet. Hierbei handelt es sich um eine globale Sammlung veröffentlichter geologischer Belege für Eem-Warmzeit-Küstenlandformen und -ablagerungen. Mithilfe dieses Instruments können vorzeitliche Küstenlinien wissenschaftlich rekonstruiert und frühere Meeresspiegel während dieser vergangenen Warmzeit besser verstanden werden. Das Team führte außerdem Feldforschungen in verschiedenen Gebieten der Welt durch, um geologische Beweise für Hochsee- und Sturmverläufe der Vergangenheit zu sammeln. In Florida setzten die Forschenden Bodenradar ein, ein Instrument, das mithilfe elektromagnetischer Wellen offenbart, was sich unter der Oberfläche verbirgt. Auf diese Weise konnte das Team historische Strandstrukturen kartieren und Muster der Strandprogradation rekonstruieren, die mit dem Tempo des Meeresspiegelanstiegs in Zusammenhang stehen. Die im Rahmen des Projekts gesammelten geologischen Daten stammen aus Argentinien, Aruba, Brasilien, Kap Verde, Italien, Madagaskar und den Vereinigten Staaten. Anhand dieses Beweismaterials in Verbindung mit verschiedenen Arten mathematischer Modelle konnte das Team besser verstehen, wie sich die Küstenlinien im Zeitverlauf bei einem wärmeren Klima verändern. „Wenn das Team vor Ort ist und die perfekte Stelle für eine Probe oder ein Bodenradarprofil findet, kommt ein Gefühl der Freude auf“, berichtet Rovere. „Und gleichermaßen herrscht das Gefühl der Demut, weil es scheint, als ob der Planet es erlaubt, eines seiner streng gehüteten Geheimnisse zu lüften.“
Was Paläoküsten über Auswirkungen des wärmeren Klimas verraten
„Lange Zeit dachten wir, dass der Meeresspiegel der Eem-Warmzeit fünf bis zehn Meter höher als heute war. Während der Projektlaufzeit haben sowohl unser Team als auch andere unabhängig voneinander die Vermutung geäußert, dass sie etwas tiefer gelegen haben könnte, um etwa zwei bis vier Meter“, merkt Rovere an. „Sind wir jedoch der Meinung, dass selbst ein Anstieg des Meeresspiegels um einen Meter potenziell katastrophal ist, ist es durchaus relevant zu wissen, dass Schlimmeres schon einmal passiert ist und wieder passieren kann.“ Das Team fand zudem Hinweise darauf, dass der Meeresspiegel während dieses langen Zeitraums geschwankt haben könnte. Dies hängt mit der Empfindlichkeit des Eises gegenüber einer leichten Erwärmung zusammen oder kann von den lokalen Bedingungen in den Gebieten abhängen, in denen gearbeitet wurde. Ein möglicher Grund für Schwankungen dieser Art ist jedoch, dass Grönland und die Antarktis nicht synchron abgeschmolzen sind, was uns zu denken gibt: Werden sie es in einer wärmeren Zukunft wieder tun? Und werden noch stärkere Wellen auf unsere Küsten treffen? Geologische Beweise für stärkere oder häufigere Stürme in der Eem-Warmzeit sind schwieriger als Indikatoren für den Meeresspiegel zu finden, aber im Rahmen des Projekts wurden mehrere Feld-/Modellierungsstrategien entwickelt, um diese Frage zu untersuchen, von denen einige direkt aus dem Lehrbuch des Küsteningenieurwesens, etwa zum Thema Wellenmodelle, stammen. Diese können für diejenigen nützlich sein, die sich in Zukunft mit dieser Frage befassen müssen. „Innerhalb dieses vom Europäischen Forschungsrat(öffnet in neuem Fenster) finanzierten Projekts wurde versucht, globale Fragen in Zusammenarbeit mit Mitwirkenden aus einer Vielzahl von Ländern und Disziplinen zu beantworten. Einer der spannendsten Aspekte der Projektarbeit war die Art und Weise, wie sich mehrere Kolleginnen und Kollegen mit dem Projektteam zusammengetan und ihre Kompetenzen eingesetzt haben, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen“, betont Rovere.
