Fakultät für Physik und Astronomie Ruprecht-Karls-Universität ...

Kapitel 1
Einleitung
Die durch den Menschen verursachte Veränderung des Klimas ist eines der zentralen Probleme
der menschlichen Gesellschaft des 21. Jahrhunderts. Innerhalb der letzten sechzig Jahre wurde
ein globaler Temperaturanstieg gemessen. Dementsprechend wurden u. a. auch ein kontinuierlicher
Anstieg des Meeresspiegels und weltweit abschmelzende Gletscher beobachtet (Überblick:
IPCC, 2007). Diskussionen über Folgen und Ausmaß dieses anthropogenen Klimawandels finden
praktisch ständig sowohl in der internationalen Politik als auch in der breiten Öffentlichkeit statt.
Derartige Diskussionen sind allerdings nur möglich und sinnvoll, wenn man verlässliche Daten
über das Klima der Vergangenheit besitzt, sodass man die heutigen Daten mit der natürlichen
Variabilität des Klimas in Beziehung setzen kann.
Da Aufzeichnungen direkter Temperaturmessungen erst seit ca. 150 Jahren existieren, sind
zur Rekonstruktion des Paläoklimas Archive nötig, welche die Klimainformationen der Vergangenheit
speichern und zuverlässig zu interpretieren sind. Es gibt eine Vielzahl derartiger Klimaarchive,
z. B. Korallen, Baumringe, Stalagmiten oder Ozeansedimente. Zwei häufig genutzte
Archive sind Grundwasser und Gletscher. Grundwasser, welches von der Atmosphäre abgeschlossen
ist, enthält Informationen über die Zeit seiner Bildung. Gletschereis entsteht durch andauernd
stattfindende Akkumulation von Schnee, der durch steigenden Auflastdruck mit der Zeit
zu Eis komprimiert wird. Innerhalb des Gletschereises befinden sich geschlossene Luftblasen, die
z. B. die Gaszusammensetzung der Atmosphäre archivieren.
Die einzelnen Klimaarchive reichen unterschiedlich weit in die Vergangenheit zurück. So haben
Stalagmiten z. B. teilweise ein Alter von über 500.000 Jahren. Das Eis der Alpengletscher
dagegen ist nicht älter als 10.000 Jahre, speichert aber auf Grund der geographischen Nähe das
lokale Klima Europas besonders gut. In jedem Fall ist eine genaue Datierung der einzelnen Archive
nötig, damit die in ihnen vorhandenen Informationen einem bestimmten Alter zugeordnet
werden können.
Auch zur Datierung der Klimaarchive gibt es verschiedene Möglichkeiten. Neben anderen
Methoden wie z. B. der Zählung einzelner Jahresschichten (z. B. der Jahresringe eines Baumes
oder der einzelnen Lagen eines Gletschers) wird vor allem die Datierung über radioaktive Isotope
häufig angewandt. Hierbei wird eine Datierung ermöglicht, indem man die Häufigkeit des
Vorkommens eines bestimmten Isotops im Verhältnis zu einem stabilen Isotop innerhalb einer
Probe misst. Dadurch erfährt man, welche Menge des radioaktiven Stoffes bereits zerfallen ist,
und es kann über das radioaktive Zerfallsgesetz ein Alter ermittelt werden.
Jedes Isotop ist, je nach Halbwertszeit bzw. Eintrag in die Atmosphäre, zur Datierung unterschiedlicher
Zeiträume geeignet. So gibt es eine große Anzahl geeigneter Tracer für jüngere
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