Pollen am Grunde der Eifelmaare als jahrgenaues Klimaarchiv
Pollenkörner aus längst vergangenen Zeiten lagern am Grund der Eifelmaare. Jahr für Jahr bettet sich dort eine neue Sedimentschicht mit den winzigen, zum Teil bizarr geformten Körnern zur ewigen Ruhe. Paläobotaniker der Universität Bonn können aus diesen "Jahresringen" im Seesediment das Klima der Vergangenheit ablesen - wichtig beispielsweise, um einzuordnen, ob die aktuelle Wärmeperiode eine natürliche Schwankung oder "hausgemacht" ist. In manchen Schichtungen werden sogar jahreszeitliche Schwankungen der Vegetation vor tausenden von Jahren sichtbar.
Für Allergiker sind sie mehr als lästig: Pollen von Hasel oder Erle, Roggen oder Wildgräsern lassen Augen und Nase triefen und Heuschnupfen-Geplagte Zuflucht in hermetisch abgedichteten Räumen suchen. Unter dem Mikroskop entfaltet der feine Staub aber eine ganz besondere Ästhetik: Das Korn der Schafgarbe ist stachelig wie ein winziger Igel, der Kieferpollen ähnelt mit seinen Luftsäcken einem pausbäckigen Gesicht, "und sehen Sie mal den Ölbaum", begeistert sich Professor Dr. Thomas Litt, "der hat auch ein sehr schönes Pollenkorn."
Der Bonner Paläobotaniker erkennt meist schon auf den ersten Blick, von welcher Gattung oder Art seine Untersuchungsobjekte stammen - selbst dann, wenn sie schon einige tausend Jahre alt sind. Denn die Pollenhülle widersetzt sich erfolgreich dem Zahn der Zeit. "Das Material ist äußerst resistent gegen Umwelteinflüsse und widersteht sogar starken Säuren oder Laugen", erklärt Professor Litt. Gut für die Wissenschaftler: Mit Flusssäure oder Kalilauge lösen sie die Pollenkörner aus den Sedimentproben; die Körner zeigen sich von der rabiaten Behandlung völlig unbeeindruckt. Unter dem Mikroskop werten die Botaniker dann aus, wie viel Pollen von welcher Art in der jeweiligen Schicht vorhanden ist.
Bohrkerne aus dem Sediment der Eifelmaare können - fein säuberlich übereinander geschichtet - Pollen der letzten 10.000 bis 15.000 Jahre enthalten. In einem würfelzuckergroßen Bröckchen sind bis zu 200.000 Körner eingeschlossen: eine wahre Fundgrube. Je tiefer die Schicht, aus der die Pollenkörner stammen, desto älter sind sie. "An interessanten Stellen entnehmen wir einem solchen Bohrkern jeden Zentimeter Material; so erreichen wir eine zeitliche Auflösung von wenigen Jahren." An der zunehmenden Häufigkeit von Kräuterpollen kann der Paläobotaniker so den Beginn des Ackerbaus in der Jungsteinzeit vor 7.000 Jahren nachvollziehen, an anderen Pollenprofilen sogar die "Pestdelle" Mitte des 14. Jahrhunderts, als der schwarze Tod die Landwirtschaft hierzulande fast gänzlich zum Erliegen brachte.
Sein eigentliches Interesse gilt aber den Klima-Informationen, die in den botanischen Archiven stecken. Zusammen mit den Bonner Meteorologen haben die Paläobotaniker ein Verfahren entwickelt, mit dem sie anhand des Pollenvorkommens recht genaue Aussagen über Temperatur und durchschnittliche Niederschlagsmenge zur Zeit der Funde treffen können. Dazu haben sie für verschiedene Arten untersucht, in welchem Temperatur- und Feuchtebereich sie vorkommen. "Finden wir nun in einem Präparat Pollen mehrerer Arten, deren Standortansprüche wir kennen, können wir eine Wahrscheinlichkeitsaussage über das damalige Klima treffen", erklärt Professor Litt.
Mit dieser Methode untersucht der Paläobotaniker anhand von Schichten aus dem Tagebau beispielsweise die so genannte Eemwarmzeit vor gut 120.000 Jahren - die letzte Warmzeit, deren Verlauf vom Menschen noch unbeeinflusst war. "So können wir abschätzen, ob die aktuell beobachtete Erderwärmung im normalen Rahmen liegt oder tatsächlich durch den Menschen mitverursacht wird." Durch Veränderungen der Sonnenaktivität oder der Erdbahnparameter kam es nämlich in der Vergangenheit regelmäßig zu enormen Klimaschwankungen.
"Wir konnten bei unseren Pollenanalysen feststellen, wie unglaublich schnell die Vegetation einen derartigen Wandel nachvollzieht - manchmal schon innerhalb weniger Jahre", so Professor Litt. Wie gut sich dieses Verfahren für die Paläoklimaforschung eignet, haben unter anderem Vergleiche mit Untersuchungen im Gletschereis Grönlands ergeben: Das Verhältnis unterschiedlich schwerer Sauerstoff-Varianten im Eis erlaubt ebenfalls ziemlich genaue Rückschlüsse auf die damalige Temperatur. Über weite Zeiträume verlaufen die klimatischen Fieberkurven bei beiden Methoden nahezu parallel. "Wir treffen aber klimatische Aussagen über Europa und damit über einen bedeutenden Lebensraum des Menschen."
Wie sich unser Klima in Zukunft entwickeln wird, vermag der Wissenschaftler auch nicht zu sagen - nur so viel: "In den letzten 500.000 Jahren dauerten die Warmzeiten durchschnittlich 11.000 Jahre; danach folgte eine Periode der Abkühlung. Dieser Zyklus Warmzeit-Kaltzeit wiederholte sich alle 100.000 Jahre." Schlechte Aussichten: Unsere aktuelle Warmzeit begann nach den Untersuchungen der Jahresschichten in den Eifelmaaren vor ziemlich genau 11.590 Jahren.
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