Kleine Kalzitkristalle aus den Obir-Höhlen in Südkärnten ermöglichten Innsbrucker Geologen einen überraschenden Blick in die Klimageschichte. Der Fund sogenannter kryogener Höhlenkarbonate weist auf ein Tauen der Permafrostböden oberhalb der Tropfsteinhöhlen vor rund 25.000 Jahren hin. Dies fällt jedoch in den Zeitraum der stärksten Vergletscherung in der letzten Kaltzeit. Wie das zusammenpasst, erklären die Forscher im Fachblatt "Nature Communications".

Dass in etwa im Zeitraum vor 25.000 bis 20.000 Jahren die Gletscher über weiten Teilen des nördlichen Europas massiv anwuchsen, ist hinlänglich belegt. Die teils kilometerdicke Vergletscherung in der nördlichen Hemisphäre führte sogar dazu, dass der damalige Meeresspiegel in etwa 125 Meter unter dem aktuellen Wert lag. Wie genau es zu dem sogenannten letzteiszeitlichen glazialen Maximum mit seinem extremen Gletscherwachstum kam, beschäftigt die Wissenschaft nach wie vor.

Isolierter Permafrost

Gabriella Koltai und Christoph Spötl vom Institut für Geologie der Universität Innsbruck fanden nun in den Obir-Höhlen bei Bad Eisenkappel Kalzitkristalle, die sich in Eishöhlen bei Temperaturen knapp unter dem Nullpunkt bilden. Diese Höhlenkarbonate gelten als verlässliche Indikatoren für einen tauenden Permafrostboden. Diese Funde bedeuten also, dass sich paradoxerweise während eines der kältesten Abschnitte des letzten Glazials der Permafrost über diesen Höhlen langsam erwärmte. Da dieser Prozess nicht von einer Klimaerwärmung in Gang gesetzt werden konnte, kommt für die Experten nur infrage, dass es im Alpenraum "in dem Zeitraum vor 26.500 bis 23.500 Jahren viel festen Niederschlag gegeben" haben muss, sagte Spötl.

Liegt nämlich viel Schnee über Permafrostboden führt das dazu, dass der Untergrund isoliert wird: "Eine Schneedecke ab etwa einem halben Meter hat einen starken Isolationseffekt, schirmt den darunter befindlichen Boden von der sehr kalten Winterluft ab und führt so zu einer Temperaturzunahme im Untergrund. Der Permafrost oberhalb der Obir-Höhlen taute damals nach und nach auf", sagte Spötl. Es liege also der Schluss nahe, dass es sich in diesem rund 3.000 Jahre dauernden Zeitraum um eine eher unübliche Kaltzeit im Alpenraum gehandelt haben dürfte.

Ausgedehnter Niederschlag

Im der Regel sind solche Epochen nämlich niederschlagsarm und trocken. Nicht so um den größten Gletschervorstoß in der letzten großen Kaltzeit: Denn da sei laut den neuen Erkenntnissen davon auszugehen, dass vor allem im Herbst und Winter ausgedehnte Schneefälle das Wachstum der Eispanzer befördert haben. Es habe also ein Wechsel von einem arktisch-trockenen zu einem feuchteren Klima stattgefunden.

Der Treiber dafür befand sich im damals eisbedeckten Nordatlantik, der damit als Lieferant von Feuchtigkeit in die Region ausfiel. Das Forschungsteam geht daher von einer durch ausgeprägte Südföhnlagen angetriebenen Südströmung aus dem Mittelmeerraum aus, die für ordentlich Schneenachschub sorgte. Die neuen Erkenntnisse auf Basis der kleinen Höhlenkarbonate erlauben es den Forschern, dieses Phänomen "auf den Herbst und den Frühwinter einzuengen", sagte Spötl. Da man jetzt wisse, dass kryogene Höhlenkarbonate in heimischen Höhlen vorkommen, hoffen die Wissenschafter auf weitere Belege für ihre Beobachtungen aus den rund 17.500 Höhlen in ganz Österreich. (red, APA, 24.3.2021)