Tiroler Forscher klärten Klima-Rätsel vom „Devils Hole“

Innsbruck — Am Rande des Death Valley im Südwesten der USA befindet sich eine Felsspalte mit Zugang zu einem unterirdischen Wasserreservoir - das sogenannte „Devils Hole". Mineral-Ablagerungen zeugen dort vom Klima früherer Zeiten. Die Messdaten passten bisher aber nicht ins Gesamtbild der Klimageschichte. Tiroler Forscher konnten nun diese Diskrepanz beseitigen, berichten sie im Fachjournal „Science".

Die enge Felskluft führt in ein mindestens 150 Meter tiefes unterirdisches Wasserreservoir in der Wüste des US-Bundesstaates Nevada. Diese Struktur ist weltweit einzigartig - nicht nur aus geologischer Sicht, sondern auch für die Klimaforschung. Denn aus dem ungefähr 35 Grad warmen Wasser kristallisiert das Mineral Kalzit aus und bildet Überzüge an den Felswänden, die als langfristiges Klimaarchiv dienen.

Aus diesen über lange Zeit hinweg kontinuierlich entstandenen Mineral-Ablagerungen können Paläoklima-Forscher wie Christoph Spötl vom Institut für Geologie der Universität Innsbruck und seine Kollegen sehr detaillierte Informationen über frühere klimatische Bedingungen herauslesen. Da diese Prozesse im Teufelsloch schon sehr lange ablaufen, stellen die Ablagerungen dort einen Klimakalender dar, der bis eine Million Jahre zurückreichen könnte, wie Spötl und sein Team in einem vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt seit Herbst 2014 untersucht.

So hervorragend sich diese Ablagerungen als Informationsspeicher auch eignen: Die in bahnbrechenden Studien in den 1990er-Jahren von US-Fachleuten erhobenen Daten passten nicht zu den langfristigen zeitlichen Abläufen, die Forscher etwa aus Ablagerungen am Meeresboden folgerten. Diese decken sich aber wiederum mit den Vorhersagen der „Milankovic-Theorie" über die Abfolgen von Kalt- und Warmzeiten auf der Erde. Die Übergänge dazwischen hätten im Teufelsloch jedoch bis zu 10.000 Jahren früher eingesetzt als überall sonst.

Hier handelte sich um einen in Fachkreisen viel diskutierten „Dorn im Fleisch" der sehr gut etablierten grundlegenden geowissenschaftlichen Theorie, wie Spötl der APA erklärte. Er und sein Team haben nun in Zusammenarbeit mit Kollegen von der University of Minnesota (USA) des Rätsels Lösung gefunden.

Die Proben, die für die Studien in den 1990er-Jahren gezogen wurden, kamen aus etwa 40 Meter unter dem Wasserspiegel. Die österreichischen Forscher haben jetzt allerdings Bohrkerne aus dem Sediment oberhalb des Wasserspiegels entnommen. Es stellte sich heraus, dass dieser Ansatz zu stimmigen Daten führte. Im Zuge ihrer Untersuchung analysierte das Team auch nochmals die damaligen Proben der US-Kollegen. Auch mit einer moderneren Analyse-Methode kamen sie zum gleichen Schluss, wie damals: „Hätten wir wieder dort unten Proben entnommen, hätten wir die gleiche Diskrepanz zur Milankovic-Theorie gefunden", sagte Spötl.

Im Umkehrschluss könne man also sagen: „Das Alter einer Ablagerung ändert sich erstaunlicherweise mit der Tiefe des Wassers." Das geschieht aufgrund komplexer geochemischer Prozesse, die im „Devils Hole" ablaufen und die Altersbestimmung verfälschen. „Es geht dort unten gewissermaßen die Uhr nach. Die Amerikaner sind jetzt happy, weil sie sagen: Jetzt haben wir endlich dieses ominöse ?Devils Hole' verstanden", erklärte Spötl. Informationen zum Projekt (APA, TT.com, hu)