Schlagwort: Milanković-Zyklen

Uns steht eine globale Eiszeit bevor und schuld daran sind die Milanković-Zyklen. Was es mit diesem mysteriösen Vorgang auf sich hat, warum er schon seit jeher das Schicksal des Planeten bestimmt und wann uns die Eiszeit erwartet.

Winter is coming… und damit meine ich nicht die nächste Staffel von Game of Thrones. Nein, der Grund für die nächste Eiszeit sind die sogenannten Milanković-Zyklen. Um dieses Phänomen zu verstehen, klären wir zunächst, wie überhaupt die Jahreszeiten entstehen. 

So entstehen Jahreszeiten

Die Erde rotiert auf ihrer Bahn um die Sonne. Ihre Achse ist aber nicht senkrecht zur Bahn. Die Erdachse ist geneigt: um knapp 23,5 Grad. Dadurch ist ein Teil der Erde der Sonne mehr zu- und der andere Teil mehr weggeneigt. Durch diesen unterschiedlichen Einfallswinkel des Sonnenlichts entstehen die Jahreszeiten. Das erklärt auch, weshalb es in der Äquatorgegend keine ausgeprägten Winter oder Sommer gibt; hier ist der Einfall des Sonnenlichts immer gleichmäßig. 

In den meisten Darstellungen bleibt es bei dieser einen Bewegung unserer Erde um die Sonne. Aber das ist unvollständig, denn in unserem Sonnensystem gibt es noch viel mehr Himmelskörper, die alle aufeinander wirken. Obwohl die Sonne zwar 99 Prozent der Masse des Sonnensystems ausmacht und damit definitiv der stärkste gravitative Einfluss ist, wirkt auch die Schwerkraft der anderen Objekte auf uns. Genau wie nicht nur die Erde euch anzieht, sondern Ihr auch die Erde.

Was sind Milanković-Zyklen?

Auch viele andere Objekte beeinflussen die Erde. Der Mond etwa, aber auch der Jupiter, der schwerste Planet, der Saturn und in wesentlich geringerem Ausmaße auch die anderen Planeten. Unser Sonnensystem ist ein sich fein abgestimmtes System, wie eine Art kosmisches Uhrwerk. Alle ziehen und zerren aneinander, was Auswirkungen auf unsere Erde hat – genau genommen auf die Neigung der Erdachse, auf die genaue Form unseres Orbits und auf die Ekliptikebene, die Ebene der Umlaufbahnen der Planeten. 

All diese Faktoren unterliegen durch die physikalischen Einflüsse innerhalb des Sonnensystems komplizierten, aber regelmäßigen Zyklen und das sind die Milanković-Zyklen. Als erster erkannte dies der serbische Mathematiker und Geowissenschaftler Milutin Milanković in den 1920er Jahren. Er entdeckte diese astronomische Zyklen, die unseren Planeten und das Klima massiv beeinflussen. Trotz dieser immensen Wichtigkeit dürfte der Normalbürger noch nie von den Milanković-Zyklen gehört haben. 

Der elliptische Zyklus

Der vielleicht wichtigste Milanković-Zyklus ist der elliptische Zyklus. Über einen Zeitraum von 100.000 Jahren wird der Orbit der Erde um die Sonne mal weniger und dann wieder stärker elliptisch. Logischerweise ist die Temperatur auf der Erde konstanter, je weniger elliptisch ihr Orbit ist. Wird der Orbit eierförmiger, gibt es heftige Temperaturschwankungen und die Maximaltemperaturen werden extremer. Es wirkt etwas verwirrend, aber den sonnennächsten Punkt, das sogenannte Perihel, erreicht die Erde jeweils am 3. Januar, den sonnenfernsten Punkt, das Aphel, am 4. Juli. Im Nordhalbkugel-Winter ist die Erde am nächsten an der Sonne dran, was unsere Winter etwas angenehmer macht und unsere Sommer etwas milder. Auf der Südhalbkugel ist das Gegenteil der Fall: Sommer sind tendenziell besonders heiß und Winter tendenziell besonders kalt. Und das obwohl wir gerade in einer kreisförmigen Phase des elliptischen Milankovitch-Zyklus leben. Wenn in den nächsten 10.000 Jahren der Erdorbit elliptischer wird, dann werden sich diese Jahreszeiten-Tendenzen verstärken; Winter und Sommer auf der Südhalbkugel werden extremere Ausmaße erreichen, während auf der Nordhalbkugel die Sommer noch milder und die Winter noch angenehmer. Wir auf der Nordhalbkugel sind also absolute Profiteure des elliptischen Milanković-Zyklus.

Noch mehr Milanković-Zyklen: der Präzessions-Zyklus

Aber so einfach ist die ganze Sache nicht, es gibt ja noch mehr Milanković-Zyklen, zum Beispiel den präzessionellen Zyklus, der die Neigung unserer Erdachse beeinflusst. Wir haben eben festgestellt, dass die Erdachse um 23,5 Grad geneigt ist, wodurch die Jahreszeiten entstehen. Die Erdachse bewegt sich aber; sie pendelt hin und her. Im Rahmen des Präzessions-Zyklus vollzieht die Erdachse eine Art Kreisbewegung und das dauert jeweils 26.000 Jahre. Deswegen ist auch der Polarstern nicht immer der Polarstern. Vor einigen tausend Jahren hat die Erdachse noch ganz woanders hingezeigt. Wir haben also nicht nur ein Nordhalbkugel-Privileg, wir haben auch ein Polarstern-Privileg, denn wir leben exakt in der Zeit, in der die Erdachse auf diesen Stern zeigt – übrigens auch nur auf der Nordhalbkugel. 

Aber ruht euch nicht auf eurem Privileg aus, denn durch den Präzessions-Zyklus wird sich das Neigungsverhalten der Erde genau ins Gegenteil verkehren. In knapp 13.000 Jahren werden wir im Januar Sommer haben und in Australien kann man im Dezember endlich mal weiße Weihnachten feiern. Und dann sind wir diejenigen, die von den extremeren Jahreszeiten durch den elliptischen Zyklus leiden.

Milanković-Zyklen führt zu Eiszeiten

Es gibt noch viele andere Milanković-Zyklen, einige weniger folgenreich, einige mehr. Und das Zusammenspiel all dieser Zyklen führt zu: Eiszeiten. Einige der Milanković-Zyklen passen zeitlich perfekt zu den Eiszeiten in der Erdgeschichte. Zum Beispiel ein Zyklus, im Rahmen dessen im Laufe von 100.000 Jahren die Bahnebene der Erde um die Sonne im Vergleich zum Sonnenäquator steigt und sinkt. Inwiefern das Eiszeiten auslösen kann, ist noch nicht ganz bekannt, aber es passt zeitlich so perfekt, dass Wissenschaftler davon überzeugt sind, dass ein Zusammenhang besteht. 

Eine Theorie besagt, dass sich die Erde auf ihrer steileren Bahn um die Sonne durch eine kosmische Staubwolke bewegt, die einen Teil des Sonnenlichts abblockt und so zu geringeren Durchschnittstemperaturen führt. Heißt, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis die Erde im Rahmen dieses Milanković-Zyklus ihre Bahnebene verändert, die Durchschnittstemperaturen sinken und uns eine Eiszeit erwartet. 

Eisig: der axiale Zyklus

Hier kommt noch ein letzter Milanković-Zyklus und der wird uns mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit die Eiszeit bescheren: der axiale Zyklus. Wir haben schon erfahren, dass der Präzessions-Zyklus dazu führt, dass die Erdachse kreisförmig wandert, der axiale Zyklus führt dazu, dass Ihr Neigungswinkel sich verändert. Die 23,5 Grad, von denen wir eben gehört haben, sind nicht in Stein gemeißelt. Während des axialen Milanković-Zyklus, der 41.000 Jahre dauert, variiert der Neigungswinkel der Erdachse zwischen 22,1 und 24,5 Grad. Wir befinden uns derzeit in dem Teil des Zyklus, in dem der Neigungswinkel abnimmt. Müsste das dann nicht dazu führen, dass Jahreszeiten weniger extrem werden und wir uns von einer Eiszeit wegbewegen?

Nein. Denn bei geringerer Erdachsenneigung werden die Sommer milder, immerhin zeigt jetzt kein Teil der Erde mehr extrem zur Sonne. Das Eis des Winters taut dann im Sommer kaum noch ab und wird ein permanenter Teil der Landschaft. Die Folge: Riesige Teile der Erde werden vereisen. Je mehr Eis sich auf der Erdoberfläche befindet, desto mehr Sonnenlicht wird nicht mehr absorbiert, sondern zurück in den Weltraum reflektiert. Ein sich verstärkender Prozess, der dann schließlich zu einer Eiszeit führt. 

Interglaziales Holozän: Wir leben bald in einer Eiszeit

Wir leben gerade in einer kurzen Warmzeit, auch bekannt als Interglaziales Holozän, eine kurze Ausnahmezeit mit mildem Klima, die vor knapp 12.000 Jahren begann. Das ist eine kurze Anomalie innerhalb einer größeren Eiszeit, in der wir eigentlich sind. Und dank der Milanković-Zyklen wird diese Anomalie bald ein Ende finden und die eigentlich gerade herrschende Eiszeit wird wieder überhand nehmen. Winter is coming.

Das könnte allerdings noch einige Jahrtausende dauern, was in geologischer und kosmischer Sicht nicht lang ist. Natürlich dürfen wir nicht außer Acht lassen, dass auch menschliche Aktivitäten Auswirkungen auf das Klima haben. Wie das Verhältnis vom anthropogenen Treibhauseffekt und den Milanković-Zyklen ist – da stehen wir noch ganz am Anfang der Forschung. Dieses Thema ist unglaublich faszinierend und es zeigt mal wieder, wie sehr unser Leben aus dem Weltraum bestimmt wird und wie wenig wir darüber wissen.

Wollt ihr noch mehr über dieses Thema erfahren, dann schaut euch unbedingt mal dieses Video an:

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