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Gewaltige Gewitterstürme könnten in der globalen Heißzeit vor 700 Millionen Jahren gewöhnlich gewesen sein. Bildrechte: IMAGO / Westend61

KlimaerwärmungGlobale Heißzeit: Megastürme und Sintflutregen

Stand: 12. November 2021, 10:12 Uhr

Was passiert, wenn die globale Temperatur um einige Dutzend Grad Celsius ansteigt? Forscher haben ein solches Heißzeit-Klima simuliert. Ergebnis: Megastürme und Sintflutregen prägen das Wetter.

Gerade verhandelt die Weltgemeinschaft in Glasgow beim UN-Weltklimagipfel COP26 darüber, wie der Ausstoß von Gasen wie CO2 und Methan gestoppt werden kann. In der Atmosphäre bewirken solche klimawirksamen Stoffe nämlich, dass Wärmestrahlung von der Sonne in unserer Luft festgehalten wird und nicht wieder in den Weltraum entweichen kann. Gelingt es nicht, den Ausstoß zu bremsen und schließlich ganz anzuhalten, dann wird es immer wärmer. Schon jetzt liegen die Temperaturen etwa 1,5 Grad über dem Niveau vor der Industrialisierung. Die Folgen sind bereits sichtbar: In Sommern wie 2018 oder 2019 kommt es zu monatelangen Dürren, die abgelöst werden von Jahren mit Starkregenfluten wie 2021.

Erdgeschichte: Klima war schon mehrere Dutzend Grad Celsius heißer als heute

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Was für die Menschheit zur Überlebensfrage werden könnte – vor allem wenn die Temperaturen weiter steigen um fünf oder sogar acht Grad Celsius –, war erdgeschichtlich bereits mehrfach Normalität: sogenannte Heißzeiten, in den denen die globale Durchschnittstemperatur sogar mehrere Dutzend Grad wärmer war als heute. Jacob Seeley und Robin Wordsworth von der Harvard-Universität haben nun mit einer Simulation erforscht, wie sich solche Heißzeiten auf das Wetter ausgewirkt haben könnten. Das Ergebnis der in "nature" veröffentlichten Studie lautet kurz zusammengefasst: Gegen die damals üblichen Gewitter müssen unsere heutigen Starkregenereignisse wirken wie sanfte Regenschauer. Megastürme mit sintflutartigem Regen waren damals – vor etwa 2,5 Milliarden und dann noch einmal vor etwa 700 Millionen Jahren – wohl nichts Ungewöhnliches.

Atmosphärische Trennschicht: Gewitterluft staut sich über Tage auf

Grund dafür ist die Konfiguration der Erdatmosphäre, die unter Heißzeit-Bedingungen grundsätzlich anders ausgesehen haben könnte. In der Simulation entstand durch die große Wärme über dem Meer (das bis zu 50 Grad warm wurde) und über dem Land eine Art Trennschicht, die bodennähere und höher gelegene Luftmassen die meiste Zeit über voneinander abschnitt. Über dem Meer stieg Feuchtigkeit auf, sammelte sich dann aber unterhalb der Trennschicht. In die obere Atmosphäre konnte der Wasserdampf nicht gelangen. So blieben Kondensation und Niederschlag, also Wolkenbildung und Regen tagelang aus.

Abkühlung bringt schlagartige Sturzfluten und Megastürme

Gegen die Stürme der Heißzeiten waren unsere Hurrikans (wie hier Florence 2018) kleine Wirbelwinde im Früherbst. Bildrechte: NASA

Erst wenn sich die höher gelegene Luft abkühlte, löste sich die Trennschicht auf. In der Simulation führte das zu einer Kettenreaktion: Der bodennahe Wasserdampf schoss in die Höhe und kondensierte dort in sehr kurzer Zeit zu riesigen Gewitterwolken. Diese entluden sich mit extremen Regenfällen, bei denen in wenigen Stunden mehrere hundert Liter Wasser pro Quadratmeter fielen. Das sei mehr, als ein tropischer Hurrikan in mehreren Tagen an Regen mit sich bringe. Der Zyklus von trockenen Tagen und dann einem heftigen Niederschlag wiederholte sich dann regelmäßig.

Wettersituation könnte Erosionsphasen erklären

Die Forscher glauben, dass diese Wettersituation über mehrere Millionen Jahre hinweg stabil anhielt. Sie könnte dafür verantwortlich sein, dass es zu einigen Phasen kam, in denen Boden und Gesteinsschichten offenbar extrem erodierten und praktisch verschwanden, etwa im Grand Canyon der USA. Aktuell droht eine Rückkehr in solch eine extreme Wetterphase nach Ansicht der Forscher allerdings frühestens in einer Milliarde Jahren. Erst dann kommt die Erde der Sonne wieder nahe genug, um das Klima derart aufzuheizen.

(ens)

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