Das Pleistozän begann vor rund 2,6 Millionen Jahren und endete vor etwa 11.700 Jahren. Diese Periode gilt weithin als „die letzte Eiszeit“ – in Abgrenzung zu früheren Perioden in der Erdgeschichte, die ebenfalls von einem kalten Klima geprägt waren. Während des Pleistozäns war die Erde von einer dicken Eisschicht bedeckt, vor allem über den nördlichen Gebieten Nordamerikas und Eurasiens, die phasenweise wuchs oder schrumpfte. Entsprechend hob und senkte sich der globale Meeresspiegel während der kälteren und wärmeren Phasen. Doch wie ausgeprägt waren diese Zyklen und welchem Takt folgten sie?
Das können Klimaforscher heute anhand von Foraminiferen in Bohrkernen rekonstruieren. Diese fossilen Schalen ehemaliger Meereslebewesen zeugen davon, wann und wo das heutige Land damals von Wasser bedeckt war und wie warm das Meer war. Dieser Spur sind nun auch Forschende um Peter Clark von der Oregon State University nachgegangen. Mithilfe verfeinerter Analysen der Foraminiferen-Schalen rekonstruierten sie die Veränderungen des durchschnittlichen globalen Meeresspiegels in den letzten 4,5 Millionen Jahren.
Wie veränderte sich der Klima-Takt während der Eiszeit?
Die Auswertung ergab, dass der Meeresspiegel vor Beginn der letzten Eiszeit, vor etwa 4,5 bis 4,0 Millionen Jahren bis zu 20 Meter höher war als heute. Demnach gab es damals deutlich kleinere Eisschilde als heute. Erst mit Beginn der Eiszeit vor rund 3,0 bis 2,5 Millionen Jahren entstanden die großen Eisschilde auf der Nordhalbkugel und der Meeresspiegel sank in etwa auf das heutige Niveau. Im gesamten weiteren Verlauf der Eiszeit veränderte sich jedoch das jährliche Ausmaß des Eises und die Reichweite der Meere mehrfach. Das Eis wuchs dabei zeitweise so stark, dass der Meeresspiegel etwa 80 Meter unter das heutige Niveau sank, wie das Team feststellte. An diesem Maximum wurden die Eisschilde dann instabil, zerbrachen und der Trend kehrte sich um.
Dieser regelmäßige Zyklus aus Kalt- und Warmzeiten blieb jedoch nicht das gesamte Eiszeitalter hindurch gleich: In der ersten Hälfte des Pleistozäns fanden die Vergletscherungszyklen etwa alle 41.000 Jahre statt, in der zweiten Hälfte hingegen alle 100.000 Jahre. Der Übergang zwischen diesen beiden Phasen fand im mittleren Pleistozän statt, vor etwa 1,2 Millionen bis 620.000 Jahren. Doch wie kam es zu diesem Übergang? Warum änderten die Kaltzeiten ihren Rhythmus? Die bisherige Theorie, wonach die Eisschilde während der 41er-Zyklen schlicht kleiner waren, konnten die Forschenden anhand ihrer Daten klar widerlegen. „Diese Erkenntnis stellt die gängige Meinung über den Übergang zum mittleren Pleistozän in Frage und zwingt uns, neue Erklärungen zu entwickeln“, so Clark.
