Kolumne "Zur Sache"

Klimaforschung in der Tropfsteinhöhle

Prof. Dr. Thomas Neumann © KIT

Dürren, Stürme und Hochwasser bedrohen die Menschen schon seit sehr langer Zeit. Wann und wie stark Gesellschaften in der Vergangenheit mit solchen Extremereignissen konfrontiert wurden – und wie sie damit umgingen, untersucht das Projekt „Check Extrema“. Der Geochemiker Prof. Thomas Neumann berichtet von seiner Forschung in den Tropfsteinhöhlen der Fränkischen Schweiz.

Ein Editorial von Prof. Dr. Thomas Neumann, Karlsruher Institut für Technologie

Es gibt viele Herausforderungen, mit denen Gesellschaften im Umgang mit ihrer Umwelt heute konfrontiert sind - und die ihre bisherigen Lebensweisen grundlegend in Frage stellen. Der Klimawandel ist eines der besten Beispiele dafür. Die Ursachen des Klimawandels und dessen drastische Folgen sind trotz gewisser Unsicherheiten wissenschaftlich hinreichend belegt. Trotzdem hat es die Gesellschaft noch nicht geschafft, die CO2-Emissionen wirksam zu reduzieren. Stellt sich also die Frage, warum immer noch so wenig gehandelt wird, um dieser Entwicklung entgegenzutreten.

Um abschätzen zu können, wie Gesellschaften mit Klimaextremen umgehen, lohnt ein Blick in die Vergangenheit. Wie wurde in der Vormoderne zum Beispiel im auf die schweren Frühjahrs-Hochwasser reagiert, die nach dem Ausbruch der Laki-Krater auf Island 1783/84 weite Teile Europas heimsuchten? Dieser Vulkanausbruch war ein Ereignis, das das Klima für kurze Zeit extrem beeinflusste - und es ist einer der Fälle, die wir in unserem Forschungsprojekt "Check Extrema" untersuchen, das durch die Heidelberg Karlsruhe Research Partnership (HEiKA) der Universität Heidelberg und des Karlsruher Instituts für Technologie gefördert wird. Gemeinsam mit den Umweltphysikern um Dr. Tobias Kluge und den Historikern um Dr. Maximilian Schuh aus Heidelberg suchen wir sowohl im Nürnberger Stadtarchiv nach historischen Überlieferungen zu diesem Hochwasserereignis als auch in den Tropfsteinhöhlen der nahen Fränkischen Schweiz nach geologischen Hinweisen. Wir verbinden zwei unterschiedliche Arten von Daten: die aus Klimaarchiven wie den Tropfsteinen und die aus Ratsprotokollen des Nürnberger Stadtrats. Das heißt, wir interpretieren die Ergebnisse der geistes- und sozialwissenschaftlichen sowie der geologischen Analysen gemeinsam. Darin liegt die Besonderheit des Projekts. Wir wollen nicht nur wissen, wann und wie stark das Hochwasser war, sondern auch wie die Gesellschaften darauf reagierten - um im besten Fall Rückschlüsse für die aktuellen Herausforderungen durch den Klimawandel ziehen zu können.

Dabei haben die beiden Datenarchive unterschiedliche Vor- und Nachteile: Das Stadtarchiv Nürnberg bietet die Möglichkeit Hochwasserereignisse seit dem späten Mittelalter mit einer großen Genauigkeit und exakten Datumsangaben zu datieren - insbesondere dann, wenn Brücken und Gebäude wieder aufgebaut werden mussten und die Finanzen der Stadt schwer belasteten. Allerdings sind auf diese Weise für die Untersuchung des Klimas oft nur relativ kurze Zeiträume abgebildet. Komplementär dazu dokumentieren Stalagmiten das Klimageschehen über sehr lange Zeiträume. Viele der untersuchten Tropfsteine aus der Region sind im Holozän gewachsen und offenbaren Zeitspannen der vergangenen 10.000 Jahre. Mit der geologischen Analyse können wir diese klimatischen Extremereignisse aufspüren - zu Zeiten, bevor es schriftliche Aufzeichnungen gab.

Im Moment arbeite ich mit meinem Karlsruher Team noch daran, die variablen Zusammensetzungen aus Spurenelementen, Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen in den einzelnen Wachstumsschichten der Tropfsteine ganz genau den klimatischen Ereignissen der Vergangenheit zuzuordnen - und kann diese durch die historischen Analysen verifizieren. Besonders freue mich aber auf den Moment, wenn wir so weit sind, die Analysen der verschiedenen Disziplinen zusammenzuführen. Wie haben Gesellschaften auf diese extremen Umweltherausforderungen reagiert? Konnten durch innovative Ansätze Gesellschaften langfristig gestärkt werden oder hatte ein Mangel an Reaktion negative Folgen?

Zum Autor
Prof. Dr. Thomas Neumann forscht am Institut für Angewandte Geowissenschaften des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Einen Videobeitrag mit mehr Informationen zum Projekt gibt es auf YouTube.

 

22. Februar 2017

Bildnachweis: © KIT

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