Response der Alpen auf atlantische Klimawechsel in MIS 3

Unser Projekt erforscht das Paläoklima-Archive der Bändertone, die in einem ehemaligen fjordähnlichen See im österreichischen Inntal entstanden sind. Solche Ablagerungen sind eine große Seltenheit in den Alpen und dokumentieren eine Periode gewaltiger Klima-Instabilität zwischen 59.000 und 28.000 Jahre vor heute, deren Spuren unter dem Namen Dansgaard-Oeschger Ereignisse im grönlandischen Eis und in Sedimentproben des Atlantiks detektiert wurden. Ihr Impakt auf das damalige Klima und die Umwelt in den Alpen ist jedoch kaum bekannt und bildet das Hauptziel dieses Forschungsprojektes. Herzstück der Untersuchungen ist ein vor kurzem erbohrter 150 m langer Sedimentkern der Bändertone sowie zwei geplante benachbarte Kerne, mit denen die gesamte ehemalige Seefüllung erfasst werden kann. Diese Proben werden mit hochmodernen Methoden analysiert, um zeitlich gut datierte qualitative wie quantitative Proxy-Daten der Temperatur, Primärproduktion, Vegetation und Hydrologie dieses Sees und seines Einzugsgebietes mit jährlicher und z.T. sogar jahreszeitlicher Auflösung zu erheben. Diese Informationen stellen entscheidende Fakten dar um regionale Modelle dieser abrupten Klimaänderungen zu validieren, und den Einfluss von Änderungen der Tiefenwasserströmungen im Atlantik auf das Alpenklima zu erfassen.

Im Tiroler Inntal liegt 15 km östlich von Innsbruck ein Tonvorkommen, das früher zur Ziegelherstellung abgebaut wurde. Diese feinkörnigen Sedimente bildeten sich am Grund eines großen Sees, der vor dem Höhepunkt der letzten Eiszeit das zentrale Inntal erfüllte. Seit den 1970er Jahren bilden diese sogenannten Baumkirchner Bändertone eine Schlüsselstelle in der Eiszeitforschung in den Alpen. Ziel dieses Projektes war es ein möglichst lückenlosen Profil dieser mächtigen Seesedimente zu erhalten, um erstens die zeitliche Einstufung derselben zu verfeinern und zweitens Rückschlüsse auf das Klima und seine Auswirkungen auf die Umwelt zu dieser Zeit in den Alpen zu erhalten einer Epoche, die durch gewaltige Temperaturschwankungen gekennzeichnet war wie z.B. aus Grönlandeisbohrungen bekannt ist. Da die Aufschlussverhältnisse in der ehemaligen Tongrube sukzessive schlechter geworden sind, wurden mehrere Bohrungen niedergebracht um hochwertige Bohrkerne zu bekommen. Insgesamt konnte so nachgewiesen werden, dass die Mächtigkeit der Bändertone 250 m umfasst, wobei deren Basis noch nicht erreicht wurde. Lückenlose Bohrkerne einer so mächtigen Seeablagerung sind ein Unikat in den Alpen. Mittels Lumineszenzdatierung konnte gezeigt werden, dass dieser See viel länger existierte wie bislang angenommen (von etwa 77.000 Jahren bis etwa 33.000 Jahre vor heute), und dass es vor etwa 60.000 bis 55.000 Jahren zu einem markanten Umbruch gekommen. Zu diesem Zeitpunkt wurden Kiese mitten im See abgelagert, die auf einen Vorstoß der Gletscher aus den südlichen Seitentälern des Inntales hinweisen. Ein solcher Gletschervorstoß war bislang aus den Ostalpen nicht bekannt; in den Westalpen erreichten die dortigen, wesentlich größeren Gletscher damals angeblich sogar das Alpenvorland. Anhand von fossilem Blütenstaub konnte die Vegetation rekonstruiert werden, die um den See herum existierte. Zwei Intervalle von etwas milderem Klima, aber immer noch markant kälter und trockener als heute, unterbrachen ein generell sibirisch-kaltes Klima. Das größere dieser beiden Interstadiale dürfte dem Interstadial Nr. 8 der grönländischen Eisbohrkernen entsprechen.