Überreste von 90 Millionen Jahre altem Regenwald unter antarktischem Eis entdeckt
Als vor 90 Millionen Jahren Dinosaurier die Erde durchstreiften, war der Planet viel wärmer, einschließlich der Antarktis am Südpol. Aber in einer überraschenden Wendung haben Forscher laut einer neuen Studie Beweise dafür gefunden, dass die Antarktis zu dieser Zeit auch einen sumpfigen Regenwald unterstützte.
Forscher nahmen zwischen Februar und März 2017 mit einem Bohrgerät an Bord eines Polarforschungsschiffs im Amundsenmeer der Westantarktis einen Abschnitt des Meeresbodens auf. Die Sedimentkernprobe wurde in der Nähe der Gletscher Pine Island und Thwaites entnommen.
CT-Scans des Sedimentkerns zeigten unberührte Proben von Waldboden, Pollen, Sporen und sogar Wurzelsystemen, die so gut erhalten waren, dass sie Zellstrukturen identifizieren konnten. Der Boden enthielt Beispiele von Pollen der ersten blühenden Pflanzen, die so nahe am Südpol gefunden wurden.
Sie datierten den Boden, seinen feinkörnigen Ton und Schluff auf die Zeit vor 90 Millionen Jahren. Ihre Studie wurde am Mittwoch in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
„Bei den ersten Bewertungen an Bord ist uns schnell die ungewöhnliche Färbung der Sedimentschicht aufgefallen; es unterschied sich deutlich von den darüber liegenden Schichten“, sagt Johann Klages, Studienautor und Geologe am Alfred-Wegener-Institut. „Wir hatten eine ursprünglich an Land gebildete Schicht gefunden, nicht im Ozean.“
Wissenschaftler wissen, dass es im Zeitalter der Dinosaurier wärmer war. Die mittlere Kreidezeit vor 80 Millionen bis 115 Millionen Jahren war die wärmste Zeit für die Erde in den letzten 140 Millionen Jahren, sagten die Forscher. Die Meeresoberfläche erreichte in tropischen Gebieten wahrscheinlich 95 Grad Fahrenheit. Und der Meeresspiegel war 558 Fuß höher als jetzt.
Aber es gibt keine Beweise dafür, wie die Bedingungen am Südpol waren. Dies ist die südlichste bisher gesammelte Probe der Kreidezeit, die zeigt, wie die Antarktis vor 83 bis 93 Millionen Jahren aussah.
„Die Erhaltung dieses 90 Millionen Jahre alten Waldes ist außergewöhnlich, aber noch überraschender ist die Welt, die er offenbart“, sagte Tina van de Flierdt, Co-Autorin der Studie und Professorin am Department of Earth Science and Engineering des Imperial College London . „Selbst während monatelanger Dunkelheit konnten in der Nähe des Südpols sumpfige gemäßigte Regenwälder wachsen, was ein noch wärmeres Klima offenbarte, als wir erwartet hatten.“
Sedimentkerne können viele Informationen über das Klima aufzeichnen und als Zeitkapsel für Durchschnittstemperatur, Niederschlag und Vegetation fungieren.
„Um ein besseres Bild vom Klima in dieser wärmsten Phase der Kreidezeit zu bekommen, haben wir zunächst die klimatischen Bedingungen untersucht, unter denen die modernen Nachkommen der Pflanzen leben“, so Klages.
Die Ergebnisse zeichnen ein ungewöhnliches Porträt des Südpols, wo die Küste der Westantarktis frei von den Eiskappen war, die sie jetzt bedecken, und stattdessen sumpfige Regenwälder das Gebiet bedeckten.
Die durchschnittliche Tagestemperatur betrug 53 Grad Fahrenheit. Das klingt für uns zwar mild, aber für einen Ort in der Nähe des Südpols, an dem die aktuellen Tagestemperaturen zwischen minus 76 Grad und 14 Grad Fahrenheit schwanken, ist es unglaublich warm. Und wie die Forscher betonen, ist es derzeit im März nur zwei Grad wärmer als in Deutschland.
Der Eisschild der Antarktis existierte damals noch nicht. Fluss- und Sumpftemperaturen lagen wahrscheinlich bei 68 Grad Fahrenheit. Und die antarktische Sommertemperatur lag wahrscheinlich bei 66 Grad Fahrenheit. Sie schätzen, dass der Niederschlag etwa 97 Zoll pro Jahr erreicht hat – ungefähr so wie heute in Wales.
Die Wälder ähnelten denen, die jetzt auf der Südinsel Neuseelands gefunden wurden, sagten die Forscher.
Aber wie konnte die Antarktis gemäßigte Regenwälder ohne das ganze Jahr über Sonnenlicht erhalten? Schon vor Millionen von Jahren erlebte der Südpol eine sogenannte viermonatige Polarnacht, in der kein Sonnenlicht zu sehen ist.
Die Forscher untersuchten den Kohlendioxidgehalt, der zu diesem Zeitpunkt in der Atmosphäre gewesen wäre.
Sie fanden heraus, dass das atmosphärische Kohlendioxid viel höher war, als basierend auf bestehenden Klimamodellen erwartet. Kohlendioxid hat eine wärmende Wirkung auf die Atmosphäre und den Planeten und erzeugt einen Treibhauseffekt, indem es die Wärme der Sonne einfängt.
Der hohe Kohlendioxidgehalt in Kombination mit einer eisschildlosen, von Vegetation bedeckten Antarktis schuf die richtigen Bedingungen für eine Regenwaldumgebung.
„Wir wissen jetzt, dass es in der Kreidezeit leicht vier Monate ohne Sonnenlicht geben könnte. Aber wegen der hohen Kohlendioxidkonzentration war das Klima rund um den Südpol dennoch gemäßigt, ohne Eismassen“, sagt Torsten Bickert, Mitautor der Studie und Geowissenschaftler am Forschungszentrum MARUM der Universität Bremen.
Aber die Wissenschaftler wissen immer noch nicht, was dazu geführt hat, dass sich die Antarktis so weit abgekühlt hat, dass sich Eisschilde bilden, was sie zu ihrer nächsten Herausforderung führt.
