Während der letzten Eiszeit bedeckten gewaltige Gletscher weite Teile der Nordhalbkugel, diese Eismassen banden große Mengen Wasser und ließen dadurch die Meeresspiegel sinken. Als Folge lag der Meeresspiegel während des glazialen Maximums vor rund 26.000 bis 19.000 Jahren rund 130 Meter niedriger als heute. Weil der Meeresgrund der heutigen Beringstraße nur gut 50 Meter tief liegt, tauchte er aus dem Meer auf und schuf so bis zum Ende der Eiszeit vor rund 12.000 Jahren eine Landbrücke zwischen Asien und Nordamerika. Diese etwa 1600 Kilometer breite und fast 5000 Kilometer lange Landverbindung zwischen den Kontinenten könnte neueren Sedimentproben zufolge in dieser Zeit eine fruchtbare, von vielen Tieren besiedelte Landschaft gewesen sein. Einer Theorie nach motivierte dies möglicherweise die Vorfahren der amerikanischen Ureinwohner dazu, in dieses Gebiet einzuwandern und dann weiter nach Osten Richtung Nordamerika zu ziehen.
Stickstoff-Isotope als Indikatoren
Bisher war jedoch unklar, wann die Landbrücke in der Beringstraße trockenfiel. Denn die aus verschiedenen indirekten Daten abgeleiteten Schätzungen zum Meeresspiegel in der Zeit vor 50.000 bis 30.000 Jahren gehen weit auseinander: Sie reichen von 25 bis 105 Meter weniger als heute. Dadurch blieb auch strittig, ob die Beringstraße vor dem glazialen Maximum unter Wasser lag oder nicht. Um dies zu klären, haben Jesse Farmer von der Princeton University und seine Kollegen diese Frage mit einer weiteren, neuen Methode untersucht: Sie analysierten das Stickstoff-Isotopenverhältnis von vier Sedimentproben, die sie unmittelbar nördlich der heutigen Beringstraße und an einem Vergleichsstandort abseits der Meerenge entnahmen. Der Ansatz dahinter: Das Wasser des Pazifiks enthält einen höheren Anteil des Stickstoff-Isotops 15N als das des Arktischen Ozeans. Solange die Bering-Meerenge offen ist, kann das Pazifikwasser frei nach Norden strömen und reichert den westlichen Arktischen Ozean mit diesem Isotop an. Ist jedoch die Meerenge durch die Bering-Landbrücke versperrt, unterbindet sie diesen Wasseraustausch und der Arktische Ozean behält seine niedrigen Werte.
Mithilfe dieser Daten und einem ergänzenden Modell konnte das Forschungsteam die Geschichte der Beringstraße und damit auch die des Meeresspiegels in diesem Gebiet für die Zeit von vor 46.000 Jahren bis heute rekonstruieren. “Das Spannende daran ist für mich, dass uns dies eine unabhängige Information über den globalen Meeresspiegel in dieser Zeit liefert”, erklärt Co-Autorin Tamara Pico von der University of California in Santa Cruz. “Einige der bisher vorgeschlagenen Werte unterscheiden sich ziemlich stark und wir konnten nun schauen, welche davon mit den Stickstoffdaten übereinstimmen und welche nicht.”
