0 Vorwort
1 Übersicht über Klimaänderungen
1.1 Kalt- und Wärmezeiten
1.2 Ursachen für Klimaänderungen
1.3 Gletscher
2 Forschung im Eis von Grönland
2.1 Temperatur
2.2 Andere äußere Einflüsse
2.3 Altersbestimmung
3 Ergebnisse der Forschung im Eis von Grönland
3.1 Ursachen für die Klimaänderungen
3.2 Schlussfolgerungen
4 Anhang
5 Quellen

Auch dieses Jahr haben wir wieder eine Facharbeit in der Schule geschrieben. Diese bereite ich auch wieder für's Internet auf, vielleicht hilft dieser Text ja irgendjemandem.
Die Wissenschaftler bemühen sich, immer mehr über das Klima der Erde herauszufinden und auch über die Vergangenheit zu lernen. Bevor man Theorien über den Verlauf des Klimas aufstellen kann, braucht man natürlich zuersteinmal Daten. Die kann man zum Beispiel aus dem Grönländer Eis gewinnen. Wie diese Daten gewonnen werden und was man daraus schlussfolgern kann, ist in dieser Facharbeit zu finden.

1.1 Kalt- und Wärmezeiten

Das Klima der Erde ist nie so geblieben, wie es war. Immer gab es Veränderungen. Vermut-lich hatte die Erde zu Beginn noch ein relativ gleichbleibendes Klima. Im Eozän (ca. vor 60-40 Millionen Jahren) betrug die Durchschnittstemperatur etwa 21°C. In den nächsten Zeitepo-chen wurde das Klima langsam etwas kühler bis etwa vor 3 Millionen Jahren. Ab da entstan-den wellenartige Veränderungen der Erdtemperatur und es gab immer wieder Kalt- und Warmzeiten (vergleiche Wolstedt, S. 8-9; siehe Anhang 1.1.1).
Später gab es immer wieder Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten, die auch immer wieder unterbrochen werden und es gab plötzliche Änderungen. "Das Weltklima gleicht launischem Aprilwetter " (Internet: http://www.spiegel.de/spiegel/21jh/0,1518,84380,00.html)

1.2 Ursachen für Klimaänderungen

Geringfügige Änderungen der Erdbahn, die durch den gravitativen Einfluss anderer Planeten entstehen, können große Einflüsse auf das Klima haben. Denn dadurch schwanken die Inten-sität und die Verteilung der Sonneneinstrahlung. Das wirkte sich dann in Klimaperioden von 20 000, 40 000 und 100 000 Jahren aus. Das vermutete Milutin Milandovic während der zwanziger, dreißiger Jahre. Bis zu seinem Tod konnte das nicht bewiesen werden, aber inzwi-schen weiß man durch Klimadaten aus dem Tiefseeboden und dem grönländischen Eis, dass der grundlegende Klimazyklus etwa 100 000 Jahre betrug mit kleineren Variation von 20 000 und 40 000 Jahren (vergleiche Alley, Bender, S. 42).
Vermutlich hat auch die Sonneneinstrahlung großen Einfluß auf das Klima der Erde. Die Helligkeit der Sonne variiert etwas aufgrund von Sonnenflecken und -fackeln. Das sind hellere oder dunklere Gebiete auf der Sonnenoberfläche. Die Sonnenhelligkeit schwankt nicht viel, aber wenn man Klima- und Sonnendaten der Vergangenheit mit den jetzt gewonnenen vergleicht, sieht man, dass sich "Sonnenhelligkeit und Erdtemperatur erstaunlich übereinstim-mend" (Fligge, Solanki, S.33) entwickelten (siehe Anhang 1.2.1). Allerdings stimmen die Daten ab etwa 1970 nicht mehr überein, vermutlich aufgrund des Treibhauseffektes.
Auch Wechselwirkungen der Meeresströme der Erde haben großen Einfluss auf das Klima.

1.3 Gletscher

Der gefallene Schnee wird durch den großen Druck der Schneemassen über ihm zu Eis zu-sammengedrückt. Gletscher transportieren immer etwas von dem Eis ins Meer. Bilden sich im Sommer Schmelzwasserlachen auf der Oberfläche des Eises, kann das Wasser bis zur Basis des Gletschers herunterlaufen. Außerdem wird am Boden des Gletschers Eis durch den hohen Druck zu Wasser. "Dadurch [werden] die Gleitbahnen des Eises an der Gletschersohle ge-schmiert" (Schubert , S. 106) und das Eis rutscht schnell ins Meer (vergleiche Schubert, S. 106; siehe Anhang 1.3.1).

Grönland liegt nordöstlich von Kanada und gehört zu Dänemark. Es liegt zwischen 60° n.Br und 82°n.Br, und zwischen 72° w.L und 11° w.L. (siehe Anhang 2.0.2).
Grönland hat eine Fläche von 2,18 Millionen km2 und etwa 1,65 Millionen km2 sind eisbedeckt (vergleiche Wolstedt, S. 35).
Aus dem grönländischen Eis kann man viel über das Klima während der Vergangenheit erkennen. Allerdings ist das Eis auch immer etwas in Bewegung und Eis fließt durch die Gletscher in die Meere ab, weshalb es nur wenige Stellen gibt, an denen man ein "lückenloses Klimaarchiv" (Schubert, S. 106) findet. Das älteste Eis, welches man auch Grönland finden kann, ist etwa 250 000 Jahre alt. Älteres Eis ist inzwischen mit den Gletschern ins Meer geflossen (vergleiche Schubert, S. 106).
Der Vorteil von Messungen im Eis ist, dass dort die Jahresschichten viel dicker sind. In den Sedimenten der Meere, in denen man auch Informationen über das Klima der Vergangenheit finden kann, lagern sich an vielen Stellen nur wenige Zentimeter von tausend Jahren Klimageschichte an. Man kann den groben Ablauf des Klimas erkennen, aber kleine Schwankungen kann man nur sehr schwer oder gar nicht erkennen (vergleiche http://www.pik-potsdam.de/~stefan/achterbahn.html).

2.1 Temperatur

Zur Temperaturbestimmung nutzt man, dass es verschiedene Wasser- und Sauerstoffisotope gibt (siehe Anhang 2.1.1). Es gibt schwerere und leichtere Wassermoleküle. Gewöhnliches Wasser enthält leichte und schwere. "Wenn ein Luftpaket abkühlt, kondensiert die enthaltene Flüssigkeit und es regnet oder schneit." (Alley, Bender, S. 44) Das schwere Wasser konde-siert eher, und ist daher im Niederschlag etwas mehr enthalten. Wenn nun während einer kalten Periode die Luftmassen vom Meer über eine große vereiste Landfläche ziehen, bevor sie im Zentrum ankommen, ist das schwere Wasser zu großen Teilen schon auskondensiert und in der Mitte enthält der Schnee im Verhältnis mehr leichtes Wasser und somit auch das Eis. So kann man an den Anteilen von schwerem und leichtem Wasser die Temperatur der Vergangenheit bestimmen.
Man kann auch einfach die Temperatur des Eises messen. Da Eis ein schlechter Wärmeleiter ist und über dem Eis wieder Eisschichten liegen, also kein Temperaturaustausch mit den Temperaturen der Atmosphäre zu anderen Zeiten stattfinden kann, kann man auch hiermit relativ gute Messergebnise bestimmen, die mit denen der erstgenannten Methode überein-stimmen.
Die Niederschlagsmengen kann man anhand der Dicke der Jahreslagen abschätzen, die bei größeren Niederschlagsmengen dicker sind.(siehe 2.3)
(Vergleiche Alley, Bender, S. 44)

2.2 Andere äußere Einflüsse

Eingewehtes Material gibt weitere Aufschlüsse über das Klima. Sind zum Beispiel vermehrt große Staubteilchen im Eis vorhanden, lässt das auf große Windstärken schließen. Auf diese Weise kann man auch Windströmungsmuster rekonstruieren, genauso wie man Vulkanasche zur genaueren zeitlichen Einordnung verwenden kann (siehe Anhang 2.2.1).
Auch von Meeresalgen erzeugte Gase können weiteren Aufschluss über die wechselnden Le-bensbedingungen der damaligen Zeit geben, obwohl man dabei immer die Menge an solchen Stoffen in Relation zur Dicke der Jahreslagen (siehe 2.3) setzen muss.
Sogar Proben der damaligen Atmosphäre sind noch im Eis enthalten. Im Zwischenraum zwi-schen mehreren Schneekristallen ist immer etwas Luft. Wird der Schnee dann durch den hohen Druck zusammengepresst, wird die Luft eingeschlossen (siehe Anhang 2.2.2). Anhand der Konzentration bestimmter Gase kann man feststellen, wie die Zusammensetzung der d-maligen Atmosphäre war (vergleiche Alley, Bender, S. 45).

2.3 Altersbestimmung

Um mit den Temperatur- und Wetterdaten auch etwas anfangen zu können, muss man natür-ich noch wissen, wie alt das Eis ist. Zur Altersbestimmung gibt es verschiedene Methoden. Im Sommer sind die Schneekristalle größer als im Winter. Dadurch bilden sich "Jahreslagen ähnlich den Baumringen" (Alley, Bender, S. 43). An diesen kann man das Alter des Eises abzählen.
Im Laufe des Jahres gibt es auch eine unterschiedliche Verteilung von Staubteilchen im Eis. Im Frühling und Herbst sind mehr Staubteilchen im Eis, weil in diesen Jahreszeiten kräftigere Winde wehen. Mithilfe eines Lasers und dessen Streuung im Eis kann man auch hierbei wieder Jahreslagen erkennen, die man auszählen muss.
Auch ist im Sommerschnee die Säurekonzentration aus unerklärlichen Gründen etwas höher als im Sommer. Dadurch bilden sich auch wieder Schichten, die man dann zur Altersbestimmung auszählen muss.
Aber in tieferen Schichten, ab einem Alter von 100 000 Jahren, sind die Schichten nur noch schwer erkennbar, weil das Eis unter dem Druck der über ihm liegenden Schichten beginnt zur Seite zur fließen und die Jahreslagen werden gewellt, verwischen oder verschwinden sogar völlig. Deshalb kann man in solchen Tiefen das Alter des Eises nicht mehr abzählen. Danach vergleicht man Proben der eingeschlossenen Luft mit Luftproben, deren Alter bekannt ist. Da die Atmosphäre zu einer Zeit überall auf der Erde gleich ist und die selben Konzentra-tionen von bestimmten Gasen enthält, kann man damit relativ gut das Alter vergleichen (vergleiche Alley, Bender, S. 42 ff).

Bevor man im Eis von Grönland ein genaues Klimaarchiv gefunden hatte, dachte man, dass sich das Klima in langsamen Zyklen (100 000 Jahreszyklen nach Milandovic) verändert. Durch die Ergebnisse im grönländer Eis erfuhr man jedoch, dass es immer wieder drastische Klimaumschwünge gab. So sind zum Beispiel mehrmals Klimasprünge zu finden, bei denen in nur wenigen Jahren das Klima sich um acht