Ozeanische Steuerung der Variabilität des patagonischen Eisschildes über die letzten acht Glazialzyklen

Warum dieses ferne Eis für uns alle wichtig ist

Weit entfernt von großen Städten mögen die Gletscher Patagoniens abgelegen wirken, doch sie spielen eine überproportionale Rolle bei der Gestaltung des Erdklimas. Diese Studie untersucht das Anwachsen und Abschmelzen des antiken patagonischen Eisschildes über die letzten 790.000 Jahre und zeigt, wie Veränderungen in den angrenzenden Ozeanen dessen Ausdehnung mitbestimmten. Da dieser Eisschild auch Staub lieferte, der den Südlichen Ozean düngte und so Kohlendioxid aus der Atmosphäre band, offenbart das Verständnis seines Verhaltens, wie Ozeane, Winde, Eis und der globale Kohlenstoffkreislauf lange Zeit zusammengearbeitet haben, um unseren Planeten abzukühlen und zu erwärmen.

Die Vergangenheit aus Meeresboden‑Schlamm lesen

An der stürmischen Küste Südchiles bohrten Wissenschaftler einen 250 Meter langen Sedimentkern vom Meeresboden bei Site U1542, nahe der westlichen Kante des ehemaligen patagonischen Eisschildes. Schicht für Schicht zeichnet dieser Schlamm auf, was an Land und im darüberliegenden Meer während der letzten acht Glazialzyklen geschah. Das Team zählte grobe Mineralkörner, die von vorbeiziehenden Eisbergen abgelegt wurden, und bestimmte organische Moleküle, die von Landpflanzen und Bodenbakterien stammen. Gemeinsam dienen diese Fragmente als natürliches Logbuch dafür, wann der Eisschild bis zum Kontinentalschelf vordrang, wann er sich zurückzog und wie viel landschafts‑abgeleitetes Material Flüsse und Gletscher ins Meer spülten.

Den Rhythmus von Wachstum und Schwund des Eises verfolgen

Die Aufzeichnungen zeigen, dass sich während jeder großen Eiszeit der letzten 790.000 Jahre der patagonische Eisschild ausdehnte, Eis ins Pazifikmeer schickte und Pulse aus Gesteinsfragmenten und organischem Material an den Kontinentalhang lieferte. In warmen Intervallen wie heute verschwanden diese Eisberg‑Spuren nahezu und land‑abgeleitete Moleküle fielen auf sehr niedrige Niveaus, weil der Großteil des Sediments in tiefen Fjorden entlang der Küste zurückgehalten wurde. Wenn der Meeresspiegel sank und das Eis über den Schelf vorstieß, wurden diese fjordartigen „Speichertanks“ durchbrochen und sowohl frisches als auch zuvor gespeichertet Material ins Offshore gespült. Dadurch wurde der südchilenische Rand besonders empfindlich dafür, wie weit das Eis zum Pazifik vorgedrungen war.

Ozeane als übergeordneter Thermostat

Im Vergleich ihres Sedimentprofils mit den Meeresoberflächentemperaturen im nahegelegenen Südostpazifik sowie mit globalen Meeresspiegel‑ und antarktischen Eisbohrkern‑Daten fanden die Autoren heraus, dass Ozeanwärme eng mit dem Zunehmen und Abnehmen des patagonischen Eises korrespondierte. Perioden, in denen die lokalen Oberflächengewässer nur um wenige Grad abkühlten, fielen mit stärkeren glazialen Vorstößen und mehr Eisbergmaterial im Kern zusammen. Umgekehrt traten Rückzüge des Eisschildes oft während regionaler Ozeanerwärmung auf, selbst wenn der Rest der Erde relativ kalt blieb. Das Timing deutet darauf hin, dass Änderungen der Pazifiktemperaturen — gesteuert durch langsame Schwankungen in der Erdumlaufbahn, die den jahreszeitlichen Einfall von Sonnenlicht verändern — dazu neigten, Verschiebungen im patagonischen Eis um einige tausend Jahre vorzuziehen. Winde und Schneefall spielten natürlich eine Rolle, doch in diesem maritimen Umfeld agierte der Ozean als dominierender Kontrollfaktor für die Größe des Eisschildes.

Staub, Eisen und die globale Klimaverbindung

Als der Eisschild über die Anden und die umgebenden Ebenen schabte, erzeugte er riesige Mengen feinen, staubigen Sediments. Während vieler Glazialphasen lag dieses Material auf trockenen Auswurfflächen östlich der Berge offen und wurde von starken Westwinden über den Südlichen Ozean bis nach Antarktika verweht. Andere Studien zeigen, dass dieser Staub eisenreich war, ein Schlüsselnährstoff, der die marine Produktivität steigern und die Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre fördern kann. Der neue Datensatz von der pazifischen Seite Patagoniens stimmt mit großen Staubpulsen in Südpazifik‑ und Südatlantik‑Sedimenten sowie in antarktischen Eisbohrkernen überein und stärkt die Idee, dass patagonische Gletscher während der Eiszeiten ein wesentlicher Lieferant klimarelevanten Staubs waren.

Was uns der antike Eisschild über die Zukunft sagt

Einfach ausgedrückt zeigt diese Arbeit, dass bereits eine relativ kleine Verschiebung der benachbarten Meerestemperaturen einen großen, am Ozean liegenden Eisschild wie den patagonischen in Wachstum oder Rückzug kippen kann. Über Hunderttausende von Jahren haben wiederholte Vorstöße dieses Eisschildes nicht nur Südamerika neu geformt, sondern auch geholfen, den Planeten zu kühlen, indem sie eisenreichen Staub in den Südlichen Ozean speisten. Während die moderne Treibhaus‑Erwärmung dieselben Gewässer erhitzt, die einst das antike Eis kontrollierten, schrumpfen die verbleibenden Gletscher Patagoniens bereits schnell. Die Studie unterstreicht, dass, wenn Ozeane, Winde und Eis miteinander interagieren, regionale Veränderungen wellenartig das globale Klimasystem beeinflussen können.

Zitation: Rigalleau, V., Arz, H.W., Beech, N. et al. Oceanic forcing of patagonian ice sheet variability over the last eight glacial cycles. Commun Earth Environ 7, 302 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03387-1

Schlüsselwörter: Patagonischer Eisschild, Staub des Südlichen Ozeans, Meeresoberflächentemperatur, Glazialzyklen, Eisen-Düngung