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Eifelvulkan: Hat die Laacher-See-Eruption eine frühe globale Abkühlung ausgelöst?
Ein Vulkan und ein Kälteeinbruch: Lange standen beide Ereignisse im Verdacht, unmittelbar zusammenzuhängen. Doch ein Sedimentkern aus Südschweden trennt die Asche des Laacher-See-Ausbruchs von einer jüngeren, ungewöhnlich partikelreichen Schicht um rund 150 Jahre. Das schwächt den Vulkan als Auslöser der Jüngeren Dryas, während Spuren eines möglichen kosmischen Ereignisses weiter Rätsel aufgeben.
Columbia (U.S.A.). Gegen Ende der letzten Eiszeit kam es zu einem abrupten Rückfall in fast eiszeitliche Temperaturen: der Jüngeren Dryas. Sie setzte vor ungefähr 12.800 Jahren ein und dauerte auf der Nordhalbkugel mehr als ein Jahrtausend. Warum das Klima trotz der vorherigen Erwärmung so plötzlich wieder abkühlte, ist bis heute umstritten.
Als ein möglicher Auslöser galt der gewaltige Ausbruch des Laacher-See-Vulkans in der Eifel. Seine Asche verbreitete sich über weite Teile Europas. Doch um diese Erklärung zu prüfen, reicht räumliche Nähe nicht aus: Entscheidend ist, ob Ascheniederschlag und der Beginn der Kälteperiode tatsächlich zeitlich zusammenfielen.
Forscher der University of South Carolina (USC) um Prof. Christopher R. Moore haben deshalb einen neuen Bohrkern aus dem Moor Körslättamossen in Südschweden untersucht. In dessen fein geschichteten Ablagerungen suchten sie nach der Vulkanasche, ungewöhnlichen Schmelzpartikeln und Spuren des damaligen Klimawechsels.
In 288,5 Zentimetern Tiefe stießen die Wissenschaftler auf winzige vulkanische Glassplitter. Ihre chemische Zusammensetzung stimmt mit Asche des Laacher Sees überein. Der Ausbruch ist unabhängig auf 13.006 ± 9 kalibrierte Jahre vor 1950 datiert und liefert damit einen festen Zeitanker für das Sedimentprofil.
Sechs bis zehn Zentimeter darüber entdeckte das Team dagegen eine rund drei Zentimeter dicke Lage mit auffälligen Partikeln. Ein statistisches Altersmodell ordnet sie 12.861 ± 54 kalibrierten Jahren vor 1950 zu. Damit liegt diese Schicht nach den Modellwerten ungefähr 150 Jahre nach dem Vulkanausbruch.
„Das zeigt, dass der Vulkanausbruch und die Grenzschicht zur Jüngeren Dryas zwei getrennte Ereignisse waren“, erklärt Prof. Christopher R. Moore.
Unter dem Mikroskop fanden die Forscher in der jüngeren Lage bis zu etwa 72.000 winzige Schmelzkügelchen pro Kilogramm Sediment. Hinzu kamen Nanopartikel mit auffälligen Mengen an Platin, Iridium, Osmium und Palladium. Bei mehreren der untersuchten Elemente lagen die in den Nanopartikeln erfassten Mengen etwa fünf- bis zehnmal höher als in den benachbarten Schichten. In der älteren Vulkanasche fehlte dieses gemeinsame Muster.
Direkt oberhalb der ungewöhnlichen Partikelschicht verändert sich auch das Sediment: Dunklere, organisch reichere Ablagerungen und veränderte Stoffeinträge weisen auf kühlere und feuchtere Bedingungen hin. Im schwedischen Bohrkern folgen damit drei unterscheidbare Signale aufeinander: zuerst Vulkanasche, dann die Partikelanomalie und schließlich der örtliche Klimaumschwung.
„An unserem Fundort in Südschweden haben wir diese Grenzschicht anhand winziger, geschmolzener Partikel, sogenannter Mikrosphärulen, und ungewöhnlich hoher Konzentrationen von Platingruppenelementen identifiziert. Unmittelbar auf diese Schicht folgen Hinweise auf einen plötzlichen Übergang zu kälteren und feuchteren Bedingungen. Das ist wichtig, weil es hilft, drei Ereignisse voneinander zu unterscheiden, die oft gemeinsam diskutiert wurden: den Ausbruch des Laacher Sees, die Ablagerung der Grenzschicht zur Jüngeren Dryas und den Beginn der Abkühlung der Jüngeren Dryas“, erläutert Prof. Christopher R. Moore.