Last Glacial Maximum - Der letzte große globale Klimawandel

Das Letztes Gletschermaximum (LGM) bezieht sich auf die jüngste Periode in der Geschichte der Erde, in der die Gletscher am dicksten und der Meeresspiegel am niedrigsten waren, vor ungefähr 24.000 bis 18.000 Kalendern (cal bp). Während der LGM bedeckten kontinentweite Eisschilde die hohen Breiten Europas und Nordamerikas, und der Meeresspiegel lag zwischen 400 und 450 Fuß (120 und 135 Meter) unter dem heutigen Wert. Auf dem Höhepunkt des letzten Gletschermaximums waren die gesamte Antarktis, große Teile Europas, Nord- und Südamerikas sowie kleine Teile Asiens mit einer steilen, gewölbten und dicken Eisschicht bedeckt.

Letztes Gletschermaximum: Key Takeaways

Das letzte Gletschermaximum ist die jüngste Zeit in der Geschichte der Erde, als die Gletscher am dicksten waren.
Das war vor ungefähr 24.000-18.000 Jahren.
Die gesamte Antarktis, weite Teile Europas, Nord- und Südamerikas sowie Asiens waren mit Eis bedeckt.
Ein stabiles Muster aus Gletschereis, Meeresspiegel und Kohlenstoff in der Atmosphäre besteht seit etwa 6.700 Jahren.
Dieses Muster wurde durch die globale Erwärmung infolge der industriellen Revolution destabilisiert.

Beweise

Die überwältigenden Beweise für diesen längst vergangenen Prozess finden sich in Sedimenten, die durch Veränderungen des Meeresspiegels auf der ganzen Welt, in Korallenriffen, Flussmündungen und Ozeanen, abgelagert wurden. und in den weiten nordamerikanischen Ebenen wurden Landschaften durch jahrtausendelange Eiszeitbewegungen flachgekratzt.

Im Vorfeld der LGM zwischen 29.000 und 21.000 cal bp sah unser Planet ein konstantes oder langsam zunehmendes Eisvolumen. Der Meeresspiegel erreichte seinen niedrigsten Stand (etwa 450 Fuß unter der heutigen Norm), als es etwa 52 x 10 (6) Kubikkilometer gab mehr Gletschereis als heute.

Eigenschaften des LGM

Forscher interessieren sich für das letzte Eiszeitmaximum, da es der jüngste globale Klimawandel war und die Geschwindigkeit und den Verlauf der Kolonisierung der amerikanischen Kontinente in gewissem Maße beeinflusste. Zu den Merkmalen der LGM, anhand derer Wissenschaftler die Auswirkungen einer solchen wesentlichen Veränderung ermitteln, gehören Schwankungen des effektiven Meeresspiegels sowie die Abnahme und der anschließende Anstieg des Kohlenstoffs in ppm in unserer Atmosphäre während dieses Zeitraums.

Beide Merkmale sind ähnlich, stehen aber im Gegensatz zu den heutigen Herausforderungen des Klimawandels: Während der LGM waren sowohl der Meeresspiegel als auch der Kohlenstoffanteil in unserer Atmosphäre wesentlich niedriger als heute. Wir wissen noch nicht, wie sich das auf unseren Planeten auswirkt, aber die Auswirkungen sind derzeit nicht zu leugnen. Die nachstehende Tabelle zeigt die Veränderungen des effektiven Meeresspiegels in den letzten 35.000 Jahren (Lambeck und Kollegen) und die Veränderung des atmosphärischen Kohlenstoffgehalts (Baumwolle und Kollegen) in ppm..

Jahre BP, Meeresspiegelunterschied, PPM Atmosphärischer Kohlenstoff
2018, +25 Zentimeter, 408 ppm
1950, 0, 300 ppm
1.000 BP, -.21 Meter + -. 07, 280 ppm
5.000 BP, -2,38 m +/-. 07, 270 ppm
10.000 BP, -40,81 m +/- 1,51, 255 ppm
15.000 BP, -97,82 m +/- 3,24, 210 ppm
20.000 BP, -135,35 m +/- 2,02,> 190 ppm
25.000 BP, -131,12 m +/- 1,3
30.000 BP, -105,48 m +/- 3,6
35.000 BP, -73,41 m +/- 5,55

Die Hauptursache für den Rückgang des Meeresspiegels während der Eiszeiten war die Bewegung des Wassers aus den Ozeanen in das Eis und die dynamische Reaktion des Planeten auf das enorme Gewicht des gesamten Eises auf unseren Kontinenten. In Nordamerika waren während der LGM ganz Kanada, die Südküste Alaskas und das obere Viertel der Vereinigten Staaten mit Eis bedeckt, das sich bis in den Süden der Bundesstaaten Iowa und West Virginia erstreckte. Das Gletschereis bedeckte auch die Westküste Südamerikas und erstreckte sich in den Anden bis nach Chile und den größten Teil Patagoniens. In Europa erstreckte sich das Eis bis nach Deutschland und Polen; in Asien erreichten Eisschilde Tibet. Obwohl sie kein Eis sahen, waren Australien, Neuseeland und Tasmanien eine einzige Landmasse. und Berge auf der ganzen Welt hielten Gletscher.

Der Fortschritt des globalen Klimawandels

Besucher wandern auf einem Weg, der zur schmelzenden und felsbedeckten Pasterze-Gletscherwanderung führt, an einem Gletschersee vorbei, der am 27. August 2016 in der Nähe von Heiligenblut am Großglockner in einem mindestens 60 Meter tiefen Felsbecken mit Gletschereis gefüllt wurde. Die Europäische Umweltagentur prognostiziert, dass das Volumen der europäischen Gletscher bis 2100 um 22% bis 89% sinken wird, abhängig von der künftigen Intensität der Treibhausgase. Sean Gallup / Getty Images

Das späte Pleistozän erlebte bei globalen Temperaturen und atmosphärischem CO einen sägezahnartigen Wechsel zwischen kühlen und warmen Zwischeneiszeiten² schwankte bis zu 80-100 ppm entsprechend Temperaturschwankungen von 3-4 Grad Celsius (5.4-7.2 Grad Fahrenheit): Zunahme des atmosphärischen CO² vorhergehende Abnahme der globalen Eismasse. Der Ozean speichert Kohlenstoff (als Kohlenstoffbindung bezeichnet), wenn das Eis niedrig ist, und so wird der Nettozufluss von Kohlenstoff in unsere Atmosphäre, der typischerweise durch Abkühlung verursacht wird, in unseren Ozeanen gespeichert. Ein niedrigerer Meeresspiegel erhöht jedoch auch den Salzgehalt, und diese und andere physikalische Veränderungen der großen Meeresströmungen und Meereisfelder tragen ebenfalls zur Kohlenstoffbindung bei.

Das Folgende ist das neueste Verständnis des Fortschritts des Klimawandels während der LGM von Lambeck et al.

35.000-31.000 cal BP-langsamer Rückgang des Meeresspiegels (Übergang von Ålesund Interstadial)
31.000 - 30.000 cal BP-schneller Fall von 25 Metern, mit schnellem Eiswachstum vor allem in Skandinavien
29.000 bis 21.000 cal BP-konstantes oder langsam wachsendes Eisvolumen, Ausdehnung der skandinavischen Eisdecke nach Osten und Süden und Ausdehnung der Laurentide-Eisdecke nach Süden, niedrigster Wert bei 21
21.000 bis 20.000 cal BP-Beginn der Vereisung,
20.000-18.000 cal BP-kurzlebiger Anstieg des Meeresspiegels von 10-15 Metern
18.000-16.500 cal BP-Nahezu konstanter Meeresspiegel
16.500 bis 14.000 cal BP-Hauptphase der Enteisung, effektive Meeresspiegeländerung ca. 120 m, durchschnittlich 12 m pro 1000 Jahre
14.500 bis 14.000 cal BP-(Bølling-Allerød-Warmzeit), hohe Anstiegsrate des Meeresspiegels, durchschnittlicher Anstieg des Meeresspiegels 40 mm pro Jahr
14.000-12.500 cal BP-Der Meeresspiegel steigt in 1500 Jahren um 20 Meter
12.500-11.500 cal BP-(Jüngere Dryas), eine stark verringerte Anstiegsrate des Meeresspiegels
11.400-8.200 cal BP-nahezu gleichmäßiger weltweiter Aufstieg, ca. 15 m / 1000 Jahre
8,200-6,700 cal BP-Reduzierte Anstiegsrate des Meeresspiegels im Einklang mit der letzten Phase der nordamerikanischen Enteisung bei 7ka
6.700 cal BP-1950-progressive Abnahme des Meeresspiegelanstiegs
1950-Gegenwart-erster Anstieg des Meeresspiegels seit 8000 Jahren

Globale Erwärmung und moderner Meeresspiegelanstieg

In den späten 1890er Jahren hatte die industrielle Revolution begonnen, genügend Kohlenstoff in die Atmosphäre zu werfen, um das globale Klima zu beeinflussen und die derzeit stattfindenden Veränderungen in Gang zu setzen. In den 1950er Jahren erkannten Wissenschaftler wie Hans Suess und Charles David Keeling die Gefahren von Kohlenstoffzusätzen in der Atmosphäre. Der globale mittlere Meeresspiegel (GMSL) ist nach Angaben der Environmental Protection Agency seit 1880 um fast 10 Zoll gestiegen und scheint sich in jedem Fall zu beschleunigen.

Die meisten frühen Messungen des aktuellen Meeresspiegelanstiegs basierten auf Gezeitenänderungen auf lokaler Ebene. Neuere Daten stammen aus der Satellitenaltimetrie, die die offenen Ozeane abtastet und präzise quantitative Aussagen ermöglicht. Diese Messung begann 1993, und der 25-jährige Rekord zeigt, dass der globale mittlere Meeresspiegel um 3 +/- 4 Millimeter pro Jahr oder insgesamt um fast 3 Zoll (oder 7,5 cm) seit den Aufzeichnungen angestiegen ist begann. Immer mehr Studien deuten darauf hin, dass ein zusätzlicher Anstieg von 2 bis 5 Fuß (0,65 bis 1,30 m) bis 2100 wahrscheinlich ist, sofern die Kohlenstoffemissionen nicht verringert werden.

Spezifische Studien und langfristige Vorhersagen

Der US-amerikanische Fisch- und Wildtierökologe Phillip Hughes inspiziert abgestorbene Knopfholzbäume, die in Big Pine Key, Florida, dem Salzwassereinbruch erlegen sind. Seit 1963 wird die Hochlandvegetation der Florida Keys durch salztolerante Vegetation ersetzt. Joe Raedle / Getty Images

Zu den Gebieten, die bereits von einem Anstieg des Meeresspiegels betroffen sind, gehört die amerikanische Ostküste, an der der Meeresspiegel zwischen 2011 und 2015 auf bis zu 13 cm angestiegen ist. Myrtle Beach in South Carolina erlebte im November 2018 Flutkatastrophen, die ihre Straßen überfluteten. In den Florida Everglades (Dessu und Kollegen 2018) wurde der Anstieg des Meeresspiegels zwischen 2001 und 2015 mit 13 cm gemessen. Ein zusätzlicher Einfluss ist die Zunahme von Salzspitzen, die die Vegetation aufgrund eines Anstiegs des Zuflusses während der Vegetation verändern Trockenzeit. Qu und Kollegen (2019) untersuchten 25 Gezeitenstationen in China, Japan und Vietnam. Gezeitendaten zeigen, dass der Anstieg des Meeresspiegels zwischen 1993 und 2016 3,2 mm pro Jahr (oder 3 Zoll) betrug..

Langzeitdaten wurden auf der ganzen Welt gesammelt und Schätzungen zufolge ist bis 2100 ein Anstieg des mittleren globalen Meeresspiegels um 3 bis 6 Fuß (1 bis 2 Meter) bei einer Erwärmung um 1,5 bis 2 Grad Celsius möglich . Einige der schlimmsten vermuten, dass ein Anstieg um 4,5 Grad nicht unmöglich ist, wenn die Kohlenstoffemissionen nicht verringert werden.

Der Zeitpunkt der amerikanischen Kolonialisierung

Nach den aktuellsten Theorien wirkte sich die LGM auf den Fortschritt der menschlichen Besiedlung der amerikanischen Kontinente aus. Während der LGM wurde die Einreise nach Amerika durch Eisschilde blockiert: Viele Gelehrte glauben, dass die Kolonisten bereits vor 30.000 Jahren über Beringia nach Amerika einreisten.

Genetischen Studien zufolge waren Menschen während der LGM zwischen 18.000 und 24.000 cal BP auf der Bering-Land-Brücke gestrandet, gefangen vom Eis auf der Insel, bevor sie vom sich zurückziehenden Eis befreit wurden.

Quellen

_{Bourgeon L, Burke A und Higham T. 2017. Früheste menschliche Präsenz in Nordamerika, datiert bis zum letzten Eiszeitmaximum: Neue Radiokarbondaten aus Bluefish Caves, Kanada. PLUS EINS 12 (1): e0169486.}
_{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z und Etheridge DM. 2016. Das simulierte Klima des Last Glacial Maximums und Einblicke in den globalen marinen Kohlenstoffkreislauf. Klima der Vergangenheit 12 (12): 2271 & ndash; 2295.}
_{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM und Still CJ. 2016. Klima, CO2 und die Geschichte der nordamerikanischen Gräser seit dem letzten Eiszeitmaximum. Fortschritte in der Wissenschaft 2 (e1501346).}
Dessu, Shimelis B. et al. "Auswirkungen von Meeresspiegelanstieg und Süßwassermanagement auf den langfristigen Wasserstand und die Wasserqualität in den Florida Coastal Everglades." Zeitschrift für Umweltmanagement 211 (2018): 164 & ndash; 76. Drucken.
_{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y und Sambridge M. 2014. Meeresspiegel und globales Eisvolumen vom letzten Gletschermaximum bis zum Holozän. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften 111 (43): 15296 & ndash; 15303.}
_{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR und Vandenberghe J. 2016. GIS-basierte Karten und Gebietsschätzungen des Permafrostgehalts der nördlichen Hemisphäre während des letzten Glazialmaximums. Permafrost- und Periglazialprozesse 27 (1): 6-16.}
_{Moreno PI, Denton GH, Moreno H., Lowell TV, Putnam AE und Kaplan MR. 2015. Radiokohlenstoff-Chronologie des letzten Gletschermaximums und dessen Beendigung im Nordwesten Patagoniens. Quaternary Science Reviews 122: 233 & ndash; 249.}
R. S. Nerem et al. "Klimawandelbedingter beschleunigter Anstieg des Meeresspiegels im Höhenmesser-Zeitalter festgestellt." Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften 115,9 (2018): 2022-25. Drucken.
Qu, Ying et al. "Küstenmeeresspiegelanstieg um das Chinesische Meer." Globaler und planetarischer Wandel 172 (2019): 454 & ndash; 63. Drucken.
Slangen, Aimée B. A. et al. "Bewertung von Modellsimulationen des Meeresspiegelanstiegs im 20. Jahrhundert. Teil I: Globale mittlere Meeresspiegeländerung." Zeitschrift für Klima 30,21 (2017): 8539–63. Drucken.
_{Willerslev E., Davison J., Moora M., Zobel M., Coissac E., Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M., Gussarova G., Haile J. et al. 2014. Fünfzigtausend Jahre arktische Vegetation und megafaunale Ernährung. Natur 506 (7486): 47 & ndash; 51.}

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