Fossile Flora als Maßstab für die Kalibrierung globaler Klimamodelle: Eine Analyse des Miozänen Klimaoptimums

Eine internationale Forschergruppe, zu der auch Spezialisten der Universität Complutense Madrid gehören, hat die entscheidende Bedeutung von Daten aus fossilen Pflanzen für die präzise Simulation vergangener Klimabedingungen hervorgehoben. Die Wissenschaftler betonen in ihrer aktuellen Studie, dass diese historischen Vegetationsdaten unerlässlich sind, um die Genauigkeit und Vorhersagekraft moderner globaler Klimamodelle signifikant zu verbessern und sie somit zukunftssicher zu machen. Die Vegetation fungiert seit jeher als ein aktiver und wesentlicher Regulator des irdischen Klimasystems, indem sie etwa den Kohlenstoffkreislauf und die Albedo beeinflusst. Daher erfordert eine detaillierte und verlässliche Rekonstruktion der Klimata vergangener Epochen exakte Informationen über die Verbreitung und Zusammensetzung der antiken Flora.

Im Zentrum der Untersuchung stand das Mittlere Miozäne Klimaoptimum (MCO). Dieser Zeitabschnitt, der sich von 16,9 bis 14,7 Millionen Jahre vor unserer Zeit erstreckte, gilt als die wärmste Phase, die die Erde in den letzten 25 Millionen Jahren erlebt hat. Die Forscher zielten darauf ab, die damaligen globalen Biome detailliert zu kartieren. Zu diesem Zweck werteten sie eine umfangreiche Datenbasis von insgesamt 431 Aufzeichnungen fossiler Pflanzen aus. Die daraus resultierende Analyse lieferte aufschlussreiche und quantifizierbare Erkenntnisse über die Ausdehnung der Wälder während dieser extremen Warmzeit.

Die Ergebnisse zeigten eine dramatische Verschiebung der Waldbedeckung im Vergleich zu den heutigen Verhältnissen. Es wurde festgestellt, dass die von Wäldern bedeckte Fläche während des Mittleren Miozänen Optimums erheblich größer war. Damals erreichte die Waldfläche beeindruckende 69 Prozent der kontinentalen Oberfläche. Im krassen Gegensatz dazu liegt das heutige theoretische Potenzial für Waldbedeckung bei lediglich 43 Prozent. Diese signifikante quantitative Diskrepanz unterstreicht, wie fundamental anders die terrestrische Ökologie während dieser extrem warmen Periode strukturiert war und welche Rolle die Biosphäre bei der Klimaregulation spielte.

Besonders aufschlussreich sind die Schlussfolgerungen, die die polaren Regionen betreffen. Die Daten legen nahe, dass weite Teile der Arktis und der Antarktis in dieser warmen Ära von dichten Waldökosystemen besiedelt waren. Insbesondere war der Großteil der Arktis von Wald bedeckt, was auf deutlich höhere Temperaturen und Niederschläge hindeutet, die weit über die heutigen Verhältnisse hinausgingen. Das Klima Islands wurde beispielsweise als feucht und subtropisch beschrieben – eine Vorstellung, die den heutigen subpolaren Bedingungen diametral entgegensteht. Solche paläovegetativen Befunde sind ein unersetzlicher Standard (ein „missing link“) für die Feinabstimmung von Klimamodellen. Sie sind essenziell, um die Modelle zu testen und zu kalibrieren, und erhöhen deren Fähigkeit, vergangene Zustände, insbesondere unter extremen Erwärmungsszenarien, realistisch abzubilden und zu reproduzieren.

Die Erforschung dieser urzeitlichen Ökosysteme, die unter anderem den Einsatz komplexer Klima-Vegetations-Modelle beinhaltet, ermöglicht somit ein tieferes Verständnis der Steuerungsmechanismen, welche die Stabilität planetarer Systeme bestimmen. Nur durch die genaue Kenntnis dieser Mechanismen und ihrer Reaktionen auf vergangene natürliche Schwankungen können wir die Widerstandsfähigkeit der Erde und ihre wahrscheinliche Reaktion auf zukünftige anthropogene und natürliche Veränderungen besser einschätzen. Diese Arbeit liefert einen wichtigen Beitrag zur Klimaforschung und zur Verbesserung unserer Prognosewerkzeuge, indem sie die fossile Flora als unverzichtbaren Referenzpunkt etabliert.