Misox-Schwankung

Die Misox-Schwankung (im anglo-amerikanischen Raum 8.2 kiloyear event genannt) war eine scharf abgegrenzte, relativ kurzfristige Klimaveränderung rund 8200 Jahre Before Present. Der Name leitet sich vom Tal Misox in den Schweizer Alpen ab, in dessen Ablagerungen sie im Jahre 1960 vom Schweizer Botaniker Heinrich Zoller (1923–2009) erstmals nachgewiesen wurde.[1] Im Zuge der Misox-Schwankung kam es im mesolithischen Mittel-, Nord- und Westeuropa im Verlauf weniger Jahrzehnte zu einer regional unterschiedlichen, aber erheblichen Abkühlung um durchschnittlich etwa 2 °C. Sie ist auch im grönländischen Eis nachzuweisen. Die Klimaschwankung, ausgelöst durch eine Unterbrechung der thermohalinen Zirkulation des Nordatlantikstroms, der nördlichen Verlängerung des Golfstroms, hatte Auswirkungen bis in den Vorderen Orient. In Mesopotamien waren Dürren und die Wandlung zu einem semiariden Klima die Folge.

Klima-Anzeiger (proxies) zum Kälteruckfall zwischen 6300 und 6140 v. Chr. (8.2 ka event)

Die klimatischen Auswirkungen der Misox-Schwankung sind in der Vegetationsentwicklung Europas gut hundert Jahre lang nachweisbar.[2] Die Wiedererwärmung erfolgte nach weniger als 100 Jahren ähnlich schnell wie die Abkühlung, nachdem sich die Strömungsverhältnisse im Nordatlantik wieder stabilisiert hatten.

Datierung

Entsprechend der englischen Bezeichnung wird der Beginn der Misox-Schwankung mit 8200 Jahren BP bzw. mit 6250 Jahren v. Chr. angegeben. In Grönland werden 6225 Jahre v. Chr. angesetzt. Die Schwankung fällt somit ins Ältere Atlantikum. Die Misox-Schwankung ist mit dem Bond-Ereignis 5 äquivalent.[3]

Die Klimaschwankung wurde erstmals mittels pollenanalytischer Untersuchungen von Moorsedimenten des Misoxtals im Schweizer Kanton Graubünden für den alpinen Raum nachgewiesen. Diese Entdeckung war im Jahr 1960 von Heinrich Zoller (1923–2009), Professor für Botanik an der Universität Basel, gemacht worden.[1] Untersuchungen am Soppensee (Schweiz) und im Schleinsee (Süddeutschland) zeigten, dass die geschichteten Sedimente im Vergleich einen ähnlichen Wechsel in der Pollenverteilung aufweisen.[4] Über eine Lage von Tephra, die in den Sedimenten beider Seen auftrat, konnten die Daten korreliert und absolut datiert werden.[5] Es zeigte sich auch für die montane Höhenstufe ein rascher Wechsel der Vegetation zur Zeit der Misox-Schwankung.

Verbreitung

Da auch in den grönländischen Eisbohrkernen des GRIP („Greenland Ice Core Project“) und des GISP („Greenland Ice Sheet Project“) eine Schwankung zum Zeitpunkt rund 6200 Jahre v. Chr. feststellbar ist, wird die These belegt, dass diese Klimaveränderung global oder zumindest in der Nordhemisphäre weit verbreitet war.

In norwegischen Seen ließen sich die Profile von Sedimenten ebenfalls mit der in den Eisbohrkernen vorgefundenen Anomalie vor 8200 Jahren korrelieren. Die durch diese Untersuchungen bestätigte Abkühlung wird in Norwegen Finse-Ereignis genannt.[6]

Ursachen

Karte der Vergletscherung am Lake Agassiz und Lake Ojibway ca. 7900 BP. Teller and Leverington, 2004 (U.S. Geological Survey)

Die Misox-Schwankung folgte zeitlich dem endgültigen Auseinanderbrechen des Laurentidischen Eisschildes, welches einen gigantischen Schmelzwasserpuls aus dem Ojibway- und dem Agassizsee in Nordamerika auslöste.[2] Die Wassermassen bahnten sich ihren Weg über die Hudson Bay in den Nordatlantik.[7] Der enorme Süßwassereintrag in den Nordatlantik unterband weitgehend die Entstehung von dichterem und daher absinkendem höhersalinarem Wasser, die in hohen Breiten normalerweise infolge des Ausfrierens von Meereis erfolgt. Aufgrund dieser Störung der thermohalinen Zirkulation kam der Wärmetransport in den Nordatlantik über den Golfstrom zum Erliegen. Nach Abklingen des Süßwasserpulses stellte sich die Tiefenwasserbildung wieder ein.

Auswirkungen

Abschätzungen der erzielten Abkühlung sind von der Deutung der Proxydaten abhängig. Die Werte variieren zwischen 1 und 5 °C. In Grönland betrug der Temperatursturz 3,3 °C, der hier in weniger als 20 Jahren erfolgte, die Schwankung dauerte insgesamt rund 150 Jahre, das Kältemaximum erstreckte sich seinerseits über 60 Jahre.[8] Tropische Aufzeichnungen aus alten Korallenriffen in Indonesien deuten auf eine Abkühlung von 3 °C. Gleichzeitig gingen die Kohlenstoffdioxidkonzentrationen über einen Zeitraum von zirka 300 Jahren um rund 25 ppm zurück.[9]

Meeresspiegel

Der ursprüngliche Schmelzwasserpuls führte zu einem Meeresspiegelanstieg von 0,5 bis 4 Meter. Allein anhand von Abschätzungen des Volumens der beiden Seen Ojibway und Agassiz sowie der Größenordnung des zerfallenden Eisschildes werden Werte von 0,4 bis 1,2 Metern erzielt. Meeresspiegeldaten aus heutigen Deltaregionen beinhalten jedoch ein Signal für einen rapiden Anstieg von 2 bis 4 Metern, das jenes für den generellen, postpleistozänen Meeresspiegelanstieg überlagert.[10] Das Schmelzwassersignal erreichte wegen isostatischer Effekte der sich deplazierenden Schmelzwassermassen seine volle Stärke erst weit entfernt vom Ursprungsort (Hudson Bay). So werden beispielsweise im Mississippidelta nur rund 20 %, in Nordwesteuropa 70 % und in Asien 105 % des globalen Durchschnittswertes erzielt.[11] Die Abkühlung während der Misox-Schwankung war vorübergehend, der durch den Schmelzwasserpuls bewirkte Meeresspiegelanstieg war jedoch dauerhafter Natur.

Vegetation

Der Nachweis einer Abkühlung innerhalb des bis dahin als klimatisch stabil angesehenen Frühholozäns führte zur raschen Anerkennung und Verbreitung der Pollenanalyse bei der Darstellung paläoklimatischer Zusammenhänge. Bei einer solchen Abkühlung kommt es innerhalb eines Zeitraums von wenigen Jahrzehnten in den höheren Stufen der Alpen zum Rückgang von Weisstanne (Abies alba), Fichte (Picea abies), Lärche (Larix decidua), Bergkiefer (Pinus mugo) und zu ihrer Ersetzung durch Sträucher wie Wacholder (Juniperus communis), Sanddorn (Hippophae rhamnoides), Weiden (Salix sp.), Grünerle (Alnus viridis), Heidekrautgewächse (Ericaceae), Heidekraut (Calluna vulgaris) und Krähenbeere (Empetrum nigrum). Dieser Wechsel im Artenspektrum zeigt sich auch bei den Pollen, die in den Ablagerungen der Seen und Moore konserviert wurden.

Kulturgeschichte

Die sich über mehrere Jahrhunderte erstreckenden klimatischen und folglich kulturgeschichtlichen Veränderungen des Frühen Atlantikums sind nur unter Schwierigkeiten mit der sehr abrupt verlaufenden Misox-Schwankung zu korrelieren. In Nordafrika hatten sich zu diesem Zeitpunkt trockenere Verhältnisse etabliert und in Ostafrika herrschte sogar über fünf Jahrhunderte Dürre. Im westlichen Asien, insbesondere in Mesopotamien, hatte sich das Klima unter gleichzeitiger Aridifikation über drei Jahrhunderte hinweg abgekühlt. Dies dürfte den Ausbau der Bewässerung für den Ackerbau im Zweistromland bedingt haben. Erst die besseren Erträge boten die Grundlage für die daraufhin sich dort ausbildende städtische Zivilisation. Sie könnte aber auch Anlass einer klimabedingten Emigration gewesen sein.[12] In Anatolien (Anatolien-Hypothese) und dem Vorderen Orient (Mesopotamien) hatte sich das Klima während der Misox-Schwankung unter gleichzeitiger Aridifikation abgekühlt.

Klima und postglaziale Expansion im Nahen Osten, mit dem Misox-Schwankung (8.2 kiloyear event mit Pfeil).

Siehe auch

Piora-Schwankung

Literatur

W. Dansgaard, S. J. Johnsen, H. B. Clausen, D. Dahl-Jensen, N. S. Gundestrup, C. U. Hammer, C. S. Hvidberg, J. P. Steffensen, A. E. Sveinbjornsdottir, J. Jouzel und G. Bond: Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record. Nature, 364, S. 218–220, 1993
P. M. Grootes et al.: Comparison of oxygen isotope records from GISP2 and GRIP Greenland ice-cores In: Nature 366, S. 552–554, 1993
H. Zoller: Pollenanlytische Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte der insubrischen Schweiz In: Denkschriften Schweizerische Naturforschende Gesellschaft 83, S. 45–156, 1960
H. Zoller, C. Schindler, und H. Röthlisberger: Postglaziale Gletscherstände und Klimaschwankungen im Gotthardmassiv und Vorderrheingebiet. Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft in Basel 77, S. 97–164, 1966
H. Zoller: Vegetation in der Steinzeit in der Schweiz. Artikel in: Basler Nachrichten v. 12. Dezember 1961

Einzelnachweise

Heinrich Zoller: Pollenanalytische Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte der insubrischen Schweiz. Denkschriften der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft. Bd. 83, 1960, S. 45–156.
Peter Rasmussen, Mikkel Ulfeldt Hede, Nanna Noe-Nygaard, Annemarie L. Clarke, Rolf D. Vinebrooke: Environmental response to the cold climate event 8200 years ago as recorded at Højby Sø, Denmark. Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin, 15, 2008, S. 57–60 (PDF)
G. Bond et al.: A Pervasive Millennial-Scale Cycle in North Atlantic Holocene and Glacial Climates. In: Science. Band 278 (5341), 1997, S. 1257–66.
Zoller, Schindler und Röthlisberger 1966
Willy Tinner und Brigitta Ammann: Reaktionsweisen von Gebirgswäldern – schneller als man denkt. Kapitel 3. (PDF (Memento des Originals vom 2. Oktober 2006 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2)
Atle Nesje, Svein Olaf Dahl: The Greenland 8200 cal. yr BP event detected in loss-on-ignition profiles in Norwegian lacustrine sediment sequences. Journal of Quaternary Science, 16, 2, S. 155–166, 2001
Barber, D. C. u. a.: Forcing of the cold event 8,200 years ago by catastrophic drainage of Laurentide Lakes. In: Nature. Band 400 (6742), 1999, S. 344–8.
T. Kobashi et al.: Precise timing and characterization of abrupt climate change 8200 years ago from air trapped in polar ice. In: Quaternary Science Reviews. Band 26, 2007, S. 1212–1222.
Wagner, Friederike u. a.: Rapid atmospheric CO2 changes associated with the 8,200-years-B.P. cooling event. In: Proceedings of the National Academy of Science U.S.A. Band 99 (19), 2002, S. 12011–4.
Hijma, Marc P. und Cohen, Kim M.: Timing and magnitude of the sea-level jump preluding the 8.2 kiloyear event. In: Geology. Band 38 (3), 2010, S. 275–8.
Kendall, Roblyn A. u. a.: The sea-level fingerprint of the 8.2 ka climate event. In: Geology. Band 36 (5), 2008, S. 423–6.
Bernhard Weninger, Eva Alram-Stern, Eva Bauer, Lee Clare, Uwe Danzeglocke, Olaf Jöris, Claudia Kubatzki, Gary Rollefson, Henrieta Todorova: Die Neolithisierung von Südosteuropa als Folge des abrupten Klimawandels um 8200 cal BP. In: Detlef Gronenborn (Hrsg.): Klimaveränderung und Kulturwandel in neolithischen Gesellschaften Mitteleuropas, 6700–2200 v. Chr. Verlag des Römisch-Germanischen Zentralmuseums, Mainz 2005, ISBN 3-88467-096-4, S. 75–117 (online [PDF; 2,2 MB]).

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[zoller1960-1] Heinrich Zoller: Pollenanalytische Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte der insubrischen Schweiz. Denkschriften der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft. Bd. 83, 1960, S. 45–156.

[Rasmussen-2] Peter Rasmussen, Mikkel Ulfeldt Hede, Nanna Noe-Nygaard, Annemarie L. Clarke, Rolf D. Vinebrooke: Environmental response to the cold climate event 8200 years ago as recorded at Højby Sø, Denmark. Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin, 15, 2008, S. 57–60 (PDF)

[3] G. Bond et al.: A Pervasive Millennial-Scale Cycle in North Atlantic Holocene and Glacial Climates. In: Science. Band 278 (5341), 1997, S. 1257–66.

[4] Zoller, Schindler und Röthlisberger 1966

[5] Willy Tinner und Brigitta Ammann: Reaktionsweisen von Gebirgswäldern – schneller als man denkt. Kapitel 3. (PDF (Memento des Originals vom 2. Oktober 2006 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2)

[6] Atle Nesje, Svein Olaf Dahl: The Greenland 8200 cal. yr BP event detected in loss-on-ignition profiles in Norwegian lacustrine sediment sequences. Journal of Quaternary Science, 16, 2, S. 155–166, 2001

[7] Barber, D. C. u. a.: Forcing of the cold event 8,200 years ago by catastrophic drainage of Laurentide Lakes. In: Nature. Band 400 (6742), 1999, S. 344–8.

[8] T. Kobashi et al.: Precise timing and characterization of abrupt climate change 8200 years ago from air trapped in polar ice. In: Quaternary Science Reviews. Band 26, 2007, S. 1212–1222.

[9] Wagner, Friederike u. a.: Rapid atmospheric CO2 changes associated with the 8,200-years-B.P. cooling event. In: Proceedings of the National Academy of Science U.S.A. Band 99 (19), 2002, S. 12011–4.

[10] Hijma, Marc P. und Cohen, Kim M.: Timing and magnitude of the sea-level jump preluding the 8.2 kiloyear event. In: Geology. Band 38 (3), 2010, S. 275–8.

[11] Kendall, Roblyn A. u. a.: The sea-level fingerprint of the 8.2 ka climate event. In: Geology. Band 36 (5), 2008, S. 423–6.

[12] Bernhard Weninger, Eva Alram-Stern, Eva Bauer, Lee Clare, Uwe Danzeglocke, Olaf Jöris, Claudia Kubatzki, Gary Rollefson, Henrieta Todorova: Die Neolithisierung von Südosteuropa als Folge des abrupten Klimawandels um 8200 cal BP. In: Detlef Gronenborn (Hrsg.): Klimaveränderung und Kulturwandel in neolithischen Gesellschaften Mitteleuropas, 6700–2200 v. Chr. Verlag des Römisch-Germanischen Zentralmuseums, Mainz 2005, ISBN 3-88467-096-4, S. 75–117 (online [PDF; 2,2 MB]).