Beeinflusst die Erdbahn das Klima? Milanković-Zyklen auf dem Prüfstand

0:00Karl Urban Franzi, was glaubst du ist nötig, damit sich eine wissenschaftliche Theorie durchsetzt?

0:06Franziska Konitzer Ich glaube, die Menschen, die die konkurrierenden wissenschaftlichen Theorien vertreten, müssen weggestorben sein. Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Franzi Konitzer.

0:38Karl Urban Und ich bin Karl Urban.

0:40Franziska Konitzer Und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Karl ist Geologe, dessen größter wissenschaftlicher Fund eine Gesteinsplatte mit den Grabespuren von Trilobiten ist. Und ich bin Astrophysikerin, die stetig auf der Suche ist, auch wenn sie nicht immer weiß, nach was. Und auch in dieser Folge erzählen wir uns gegenseitig eine Geschichte, die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben.

1:08Karl Urban So ist das heute mit der Ausgabe 113. Und das heißt, dass ich dir heute endlich mal wieder eine Geschichte mitgebracht habe, Franzi.

1:19Franziska Konitzer Das finde ich gut. Und geht es um wissenschaftliche Theorien? Eine wissenschaftliche Theorie?

1:24Karl Urban Das könnte sein, ja. Lass dich überraschen. Ende 1982 findet in den altehrwürdigen Räumen der Columbia University in New York eine Konferenz statt. Dabei kommen Wissenschaftler aus Belgien, den Niederlanden, Westdeutschland, Frankreich, dem Vereinigten Königreich, Dänemark und vor allem natürlich aus den USA zusammen.

1:51Karl Urban Darunter sind Geologen, Atmosphären- und Ozeanforscher, Physiker und Chemiker sind dabei. Und die kommen eben vor allem aus westlichen Staaten, was für die Zeit des Kalten Kriegs vermutlich auch nicht ganz ungewöhnlich ist, wobei auch einige wenige Forscher aus Serbien dabei sind, also von der anderen Seite des Eisernen Vorhangs.

2:12Karl Urban Der Fokus auf westliche Staaten, man könnte auch sagen auf Vertreter des westlichen Verteidigungsbündnisses, hat möglicherweise auch einen anderen Grund, denn diese eigentliche wissenschaftliche Konferenz wird von der NATO gesponsert. Was allerdings nicht heißt, dass es in irgendeiner Weise um militärische Themen geht.

2:34Karl Urban Die NATO hat sich in den 70er Jahren lediglich bemüht, den wissenschaftlichen Austausch zwischen ihren Mitgliedstaaten zu fördern. Fördern im Sinne von auch finanziell zu fördern. Und den anwesenden Wissenschaftlern ist vermutlich durchaus auch an den guten Beziehungen zu militärischen Kreisen gelegen.

2:53Karl Urban Denn häufig sind gerade in Marinenmesskampagnen, also auf hoher See. Sind sie auch auf militärische Unterstützung angewiesen. Aber wie gesagt, das Thema der Konferenz ist ganz ziviler Natur und es geht auch um reine Grundlagenforschung. Und was diese Konferenz tun soll, ist nicht weniger als einen Schlussstrich zu ziehen.

3:15Karl Urban Einen Schlussstrich unter eine wissenschaftliche Debatte, die über 100 Jahre zuvor begonnen hatte und die nun ein für alle Mal klären soll, beeinflussen Veränderungen der Erdbahn, also astronomische Faktoren, das Klima der Erde.

3:29Franziska Konitzer Ah, also ist es das, darf ich raten, es ist der zweite Teil deiner Milankovic-Zyklen-Folge.

3:38Karl Urban Genau, heute werde ich dich nochmal malträtieren. Ich werde ab und zu das Wort Exzentrizität in den Mund nehmen müssen. Und es wird auch das ein oder andere Isotop heute eine Rolle spielen. Also lehn dich nicht zu weit zurück. Du musst mir folgen. Ich sitze total aufrecht. Sehr gut, perfekt.

4:03Franziska Konitzer Ich habe auch schon meinen Stift, der ist heute orange, bereitgelegt. Ich mache mir Notizen.

4:07Karl Urban Sehr gut. Genau, den Einführungsvortrag hält 1982 ein gewisser Vlad Milankovic. Das ist der Sohn des 24 Jahre zuvor verstorbenen Mathematikers, Ingenieurs und Geowissenschaftlers Milutin Milankovic, der in den 1920er-Jahren seine bahnbrechende Theorie veröffentlicht hatte. Und vor allem müssen wir heute oder werde ich heute klären, was nach Milankovics Tod im Jahr 1958 passiert ist.

4:42Karl Urban Wenn ihr da draußen meine erste Folge zu diesem Thema noch nicht gehört habt, solltet ihr jetzt auf Pause drücken und zurück skippen zur Astrogeo-Folge 110 von Gletschern und Gestirnen. Und die mal zuerst anhören. Wenn ihr jene Folge schon gehört habt, dann seid ihr hier sicher jetzt genauso gespannt wie Franzi, zu hören, wie es weitergeht.

5:05Karl Urban Und ich habe dir ja am Ende meiner letzten Folge erzählt, dass es erst mal gar nicht so schlecht aussah für Milankovics Theorie. Aber ich hatte auch schon angedeutet und Cliff gehangen, dass eine große Bewährungsprobe bevorstehen würde. Und genau darüber werde ich heute sprechen. und natürlich, warum es im Jahr 1982 schon wieder viel besser aussah.

5:28Karl Urban Aber bevor wir damit anfangen, eine ganz kleine Wiederholung. Franzi, was waren denn noch gleich die drei Milankovic-Zyklen, die das Klima der Erde und möglicherweise auch den Start und das Ende von Eiszeiten beeinflussen?

5:42Franziska Konitzer Die Präzision der Erdachse. Korrekt.

5:50Karl Urban Ich mach mal so.

5:53Franziska Konitzer Oh, Moment, oh. Was war nochmal mit der Erdumlaufbahn? Irgendwas mit Ellipsen, also die elliptische Form, das verändert sich ja auch irgendwie immer so ein bisschen.

6:05Karl Urban Genau, das war das Wort, was ich heute noch aussprechen werde. Die Exzentrizität. Korrekt.

6:10Franziska Konitzer Der, so eins, zwei, Nutation der Erdachsel?

6:16Karl Urban Nee, ne. Ich glaube, du bist nah dran, Notation, also du hast die Präzision erwähnt, was ich noch meinte, ist die Obliquität, das ist die Schiefe der Erdachsenneigung. Ich glaube, Notation ist was anderes.

6:34Franziska Konitzer Ja, Notation ist was anderes, also diese 23,5, nee, so, oder?

6:40Karl Urban Genau, genau.

6:41Franziska Konitzer Richtig.

6:42Karl Urban Also, diese drei Faktoren.

6:44Franziska Konitzer Das war gemein.

6:45Karl Urban Ja, das am frühen Morgen. Ja, eben. Zählt aber nicht ins Quiz rein. Da kommen dann nochmal eigene Fragen.

6:55Franziska Konitzer Mein Kaffee ist fast alles empörend. Okay. Hier, ich nehme mal einen Schluck.

7:01Karl Urban Genau. Also du kannst dich wieder entspannen. Bis zum Quiz ist noch ein bisschen. Also diese drei Faktoren spielen eine Rolle. Und zwar beeinflussen sie vor allen Dingen, wann über das Jahr in welchem Winkel wie viel Sonnenlicht auf die Erde fällt. Also das war sozusagen das, was Milankowitsch ausgerechnet hat.

7:20Karl Urban Und er hat das vor allem mit Formeln gelöst. Er hat die astronomischen Daten zusammengetragen, viele, viele Gleichungen aufgestellt, und damit eben die Strahlungskurven für verschiedene Breitengrade der Erde berechnet. Dabei kamen einige merkwürdige Dinge heraus. Schon in den 1930er Jahren kritisierten etwa einige Geografen, dass laut Milankowitschs Kurven während der letzten Eiszeit Zwar die Sommertemperaturen 6,7 Grad kühler waren, also kühler ergibt ja Sinn, aber im Winter war es stattdessen 0,7 Grad wärmer.

7:57Franziska Konitzer Naja.

8:01Karl Urban Natürlich im Mittel, beziehungsweise für bestimmte Breitengrade, die man sich da angeguckt hat. Milankovic persönlich hat das nicht angefochten. Seine Theorie hatte aber in der Tat eine Achillesferse, nämlich dass sie gewissermaßen nur den äußeren Teil betrachtet hat, also die Erdbahn und die astronomischen Faktoren und die damit verbundene Strahlungsphysik.

8:25Karl Urban Aber was ist eigentlich mit der Geologie, mit Gesteinen, Ozeanen oder Meereströmungen passiert?

8:34Franziska Konitzer Ah, es ist so wie so ein bisschen in die Richtung, dass die nördliche Hemisphäre ist, nee, es ist nicht so, es ist wärmer als die südliche, weil auf der nördlichen mehr Landmasse ist zurzeit, irgendwie so.

8:49Karl Urban Ich weiß nicht, ob man pauschal sagen kann, dass sie wärmer ist.

8:52Franziska Konitzer Aber… Nee, nicht wärmer, aber da ist irgendwas, weil irgendwie… Die Albedo.

8:57Karl Urban Also die Rückstrahlfähigkeit eines Ozeans ist deutlich höher. Also das Ozean strahlt mehr Sonnenenergie zurück ins All. Während eine Landmasse, ich hoffe, ich erzähle jetzt keinen Blödsinn, weil ein Ozean ja auch viel Wärme aufnehmen kann. Aber ich, also auf jeden Fall gibt es physikalische Unterschiede zwischen Land und Meer.

9:19Karl Urban Selbst wenn man das Eis jetzt erstmal noch komplett raus lässt und schon das bewirkt etwas. Und da ist die Erde ja sehr, in der aktuellen Konfiguration, wie du sagst, der Kontinente zwischen Nord- und Südhemisphäre sehr unterschiedlich.

9:31Franziska Konitzer Ja, also war das damit gemeint, dass Milankovic nur die äußeren Faktoren angeschaut hat und nicht das, was auf dem Erdball passiert und innen drin?

9:40Karl Urban Ja, ein Stück weit. Aber wir müssen noch ein bisschen weiter ins Detail gehen. Also worauf ich eigentlich hinaus wollte, war die Geologie, war zu Milankovics Zeiten eben noch nicht so weit. Die Wissenschaft der Geologie. Und da ging es vor allem darum, Gesteine genau datieren zu können. Das ging in der Zeit, wo er seine Theorie ausgearbeitet hat, noch nicht.

10:03Karl Urban Das änderte sich aber relativ bald. Und vor allem durch einen Forscher namens Willard Libby. Franzi, hast du schon mal von Willard Libby gehört?

10:15Franziska Konitzer Bestimmt oder vielleicht, aber ich habe so ein schlechtes Namensgedächtnis, dass ich es auf jeden Fall vergessen habe.

10:19Karl Urban Also mir ging es vor dieser Folge auch so, Libby irgendwie schon mal gehört. Libby studierte Chemie und schrieb 1933 seine Doktorarbeit über die Radioaktivität. In den 1930er Jahren baute er den ersten Geigerzähler in den USA, also ein Gerät, mit dem man Radioaktivität messen kann. Und relativ naheliegend von 1941 bis 1945 arbeitete auch er am Manhattan-Projekt mit, wie viele andere Physiker dieser Zeit.

10:49Karl Urban Und zwar in einer Gruppe unter Harold Urey, der vor allem durch das Miller-Urey-Experiment und Gedanken zur Entstehung des Lebens bekannt ist. Das kommt viel später. Aber Urey war halt auch Teil des Manhattan-Projekts. Man kann also sagen, dass Libby da zumindest wissenschaftlich in sehr anregende Kreise geraten war und in sehr vielseitige und auch sehr aktuelle Themenbereiche hereinschnuppern konnte, auch schon in der Zeit des Manhattan-Projektes.

11:22Karl Urban Und mit diesen ganzen Erfahrungen folgte er nach dem Krieg einem Ruf an die Universität Chicago und dort machte sich Libby eine recht neue Entdeckung zunutze, nämlich, dass ein schweres radioaktives Isotop des Kohlenstoffs, nämlich Kohlenstoff-14, in kleinen Mengen in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt wird, ständig.

11:45Karl Urban Und der allermeiste Kohlenstoff auf der Erde besteht natürlich aus dem Isotop Kohlenstoff 12, C12. Das ist ein stabiles Isotop. Aber C14 ist eben auch in winzigen Mengen da. Das ist radioaktiv und wird, während sie leben, von Organismen aufgenommen. Aber eben nur, solange sie leben. Zum Beispiel beim Atmen und durch die Nahrung. Und wenn der Organismus stirbt, Franzi ahnt, was kommt, dann zerfallen diese C14-Isotope in stabile Stickstoffatome oder Isotope, die sich messen lassen.

12:22Karl Urban Und Libbys Hypothese lautete nun, über das Verhältnis von C14 zu C12 kann man den Todeszeitpunkt von Organismen berechnen.

12:33Franziska Konitzer Ach, das war Libby. Ach cool.

12:34Karl Urban Ja, was ich gerade beschrieben habe, das hat nicht nur Franzi vermutlich geahnt, sondern auch viele von euch. Das ist die berühmte, bekannte C14-Methode zur Altersdatierung und es stellte sich sehr schnell heraus, das funktioniert wirklich außergewöhnlich gut. Die Methode wurde bald zur universellen Methode für sehr viele Wissenschaften in der Archäologie, in der Forensik und natürlich in der Geologie.

13:04Karl Urban Allerdings lässt sich damit nicht jedes beliebige Materialalters datieren, denn es gibt da eine physikalische Grenze. Du weißt natürlich, was für eine Grenze das ist, Franzi.

13:14Franziska Konitzer Die relativ kurze Halbwertszeit von C14.

13:17Karl Urban Genau. Weißt du auch, wo die liegt?

13:19Franziska Konitzer 5.700 und ein paar zerquetschte Jahre.

13:24Karl Urban 5.200.

13:25Franziska Konitzer Ah, fast. Naja, schon dieselbe Größenordnung.

13:29Karl Urban Das ist nah genug dran, würde ich sagen. Also Halbwertszeit heißt ja, nach dieser Zeit ist nur noch die Hälfte des Ausgangsmaterials übrig. Was natürlich reicht nach 5.200 Jahren, dass dann immer noch was da ist, was man messen kann. Aber nach der doppelten Halbwertszeit, da ist dann nur noch ein Viertel da.

13:49Karl Urban Das heißt, es wird dann schon sehr schnell immer weniger. Und grob bei 40.000 Jahren, also bei einem Alter eines organischen Materials, was 40.000 Jahre alt ist, da liegt so eine natürliche Nachweisgrenze, weil dann einfach zu wenig C14-Isotope übrig sind und einfach die allermeisten Isotope zerfallen sind.

14:13Franziska Konitzer Die Klugscheißerin an mir möchte anmerken, dass du vorhin gesagt hast, das ist ja sowieso die Probleme mit der Milankovits-Theorie war, dass man Steine nicht genau datieren konnte, Aber da hilft mir die 14-Methode ja eh nicht, oder?

14:25Karl Urban Naja, es gibt ja Fossilien, die schon ein bisschen versteinert sind, wo aber auch noch organisches Material, also versteinert kann ja auch kohlenstoffhaltiges Material, also es gibt Gesteine, die Kohlenstoff enthalten. Also insofern ist da schon auch noch eine Datierung prinzipiell möglich, auch wenn das schon eine Weile herumliegt, tief unter der Erde.

14:50Karl Urban Aber zurück zu Willard Libby. Für dessen Entdeckung oder Entwicklung dieser C14-Methode gab es 1960 den Nobelpreis für Chemie, denn die Methode war und ist bis heute ultrapraktisch. Besonders für Geologen, die die jüngste Vergangenheit von ein paar zehntausend Jahren untersuchen wollten, war die Methode sehr attraktiv und ganz besonders, wenn es um die Erforschung der zurückliegenden Eiszeiten ging.

15:20Karl Urban Schon in den 50er Jahren wurden in vielen Instituten Geräte zur Radiokarbon-Datierung installiert und dort landeten ziemlich bald alle möglichen Proben. Altes Holz, Torf, Muschelschalen, Knochen. Das Gebot der Stunde lautete, wenn es organisch ist, sammle es und datiere es. Und da war natürlich die große Frage, wie alt sind die Ablagerungen der letzten Eiszeit eigentlich?

15:50Karl Urban Die ersten konkreten Daten kamen aus den USA und die zeigten, die größte Ausdehnung erreichten die Gletscher in der Nordhemisphäre vor 18.000 Jahren. Ein Zeitpunkt, den man auch als letztes glaciales Maximum bezeichnet. Rund 8000 Jahre später, also gut 10.000 Jahre vor heute, waren die Gletscher wieder weitgehend verschwunden.

16:16Karl Urban Also da war die Eiszeit so im Großen und Ganzen vorbei. Für Milankovics Theorie sah das erstmal gut aus. Auch er hatte ja recht exakte Zahlen geliefert. Ausnahmslos berechnet durch die drei astronomischen Parameter der Erdbahn und die dadurch vermittelte schwankende Strahlungswirkung der Sonne. Und zwar hatte Milankowitsch für das letzte glaziale Maximum etwas andere Zahlen geliefert, nämlich 25.000 Jahre.

16:43Karl Urban Aber die Diskrepanz zu den C14-Daten konnte man erklären. Und zwar war die schon von Milankowitsch erwartet worden, diese Diskrepanz. Weil Eisschilde ja eine gewisse Trägheit beim Wachsen und beim Schrumpfen zeigen dürften. So ein bisschen wie, wenn man einen Eiswürfel in ein Glas mit Wasser wirft. Auch der schmilzt ja nicht sofort, sondern es braucht schon ein paar Minuten, bis er die Temperatur des Wassers angenommen hat und damit geschmolzen ist.

17:16Karl Urban Was ganz praktisch ist, wenn man ein kühles Getränk haben will. Und Milankovic hatte diese Trägheit sogar schon abgeschätzt. Und zwar mit ungefähr 5000 Jahren.

17:25Franziska Konitzer Das passt eigentlich ganz gut.

17:26Karl Urban Pi mal Daumen. Damit käme man dann auf 20.000 Jahre für den Höhepunkt der letzten Eiszeit. Und da ist man ja schon ziemlich nah dran an diesen 18.000 Jahren, die jetzt die Radiokarbon-Methode ermittelt hat. Aber die Geologen bestimmten natürlich nicht nur den Zeitpunkt, als die letzte Eiszeit ihren Höhepunkt erreichte.

17:47Karl Urban Eigentlich datierten sie ja, wie gesagt, alles, was nicht nid- und nagelfest war und irgendwie in den zeitlichen Bereich passte, der sich mit der C14-Methode Altersdatieren ließ. Und unter diesen Altersbestimmungen fassen sich schnell alle möglichen Proben, deren Alter dann doch nicht mehr ganz ins Bild der Milankowitsch-Zyklen passte.

18:08Karl Urban Zum Beispiel entdeckten Forschende da so einen Torf aus Illinois im Norden der USA. Und Torf ist eine Mischung aus abgestorbenen Pflanzen und Tierresten, die sich vor allem in Sümpfen findet. Und dieser Torf entsteht vor allem aus wärmeliebenden Pflanzen und nicht etwa in einer Eiswüste oder in einer Tundra mit Permafrostboden und man fand eben Torfablagerungen in Illinois und deren Alter lag auch bei 25.000 Jahren und damit genau im von Milankovic berechneten Minimum der eintreffenden Sonnenstrahlung.

18:48Franziska Konitzer Okay.

18:49Karl Urban Natürlich könnte man jetzt sagen, das ist ein Einzelfall, aber man fand ganz ähnliche Torflagen vergleichbaren Alters auch an vielen anderen Orten, in den USA, in Kanada und auch in Europa. Zunehmend wurden mehr und mehr Schichten Alters datiert, wodurch man auch ältere Ergebnisse versuchte abzubilden.

19:10Karl Urban Zwar ist die C14-Methode, wie ich ja erwähnt habe, bei 40.000 Jahren sehr ungenau, aber dennoch versuchte man dieses Limit noch ein bisschen zu pushen. Da gab es zum Beispiel eine Studie von 1965, die das Ausbreiten und Zurückweichen der Gletschermassen mit der C14-Methode sogar 80.000 Jahre zurückverfolgt haben will.

19:32Karl Urban Also doppelt so lang, wie es eigentlich möglich ist. Und darin versuchte man auch gleich drei zurückliegende Eiszeiten maximal näher zu bestimmen. Denn es gab ja viele Eiszeiten oder Wechsel von Warm- und Kaltzeiten. Und in diesem Paper steht halt neben diesem Gletschermaximum vor 18.000 Jahren gab es noch eines bei 40.000 und eines bei 60.000 Jahren und nur das allerjüngste Ereignis bei 18.000 Jahren stimmt grob mit Milankovics Vorhersagen überein, die anderen leider nicht.

20:06Karl Urban Und da heißt es in meiner Quelle, das ist ein Buch, zu dem ich später noch was sagen werde, da steht dieser Satz, bis 1965 hatte die astronomische Theorie der Eiszeiten die meisten ihrer Anhänger verloren.

20:20Franziska Konitzer Oh, okay. Also es sah nicht gut aus für Milankovic und seine Zyklen.

20:26Karl Urban Und das ist sie halt, also diese tiefe Krise, von der ich gesprochen habe. Allerdings zum Glück für diese Hypothese von Milankovitcher, diese Theorie, war die C-14-Methode erst der Anfang. Ich hatte ja auch schon angedeutet, die hatte ihre Schwächen. Und warum war sie erst der Anfang? Also besonders am Los Alamos Laboratory, also wo kurz zuvor die erste Atombombe entwickelt wurde im Rahmen des Manhattan-Projekts.

20:55Karl Urban Dieses Laboratorium entwickelte sich seit den 50er Jahren in ein weltweit führendes Forschungszentrum für Kernphysik. Also das war es natürlich auch während des Manhattan-Projekts, aber dort wurde es ja absolut. Das ist quasi die Keimzelle der Kernphysik und das ging natürlich auch weiter. Also man hat weiter kernphysikalisch geforscht und in diesem Zuge wurden immer mehr neue Datierungsmethoden entwickelt.

21:23Karl Urban Da gibt es zum Beispiel Methoden auf der Basis von Uran, Thorium, Kalium und einigen anderen Radionukliden, sodass in den 60er Jahren schon mehr als 10 Verfahren zur Verfügung stehen für ganz unterschiedliche Zeiträume der geologischen Geschichte. Zum Beispiel entwickelte ein Forscher namens John W. Barnes ein Verfahren auf der Basis von Uran- und Thoriumisotopen.

21:50Franziska Konitzer Ist das nicht die Methode, die so praktisch ist, weil die Halbwertszeiten so viel länger sind?

21:55Karl Urban Ja, nein, dazu kommen wir gleich noch, beziehungsweise die ist auch praktisch wegen der Halbwertszeiten, aber das ist erstmal ein bisschen was anderes als die C14-Methode, weil diese Uran-Thorium-Datierung eine sehr spezielle Anwendung nur möglich macht, nämlich die Datierung von allen alten Korallenriffen.

22:17Franziska Konitzer Oh, krass.

22:19Karl Urban Das klingt so ein bisschen verrückt, aber es ist schnell erklärt, nämlich gibt es wasserlösliche Formen von Uran und die können zu Lebzeiten der Korallen in Poren und Höhlen eindringen, einfach mit dem Wasser, wo nach dem Tod der Koralle, wo die halt zurückbleiben und dann zerfällt dieses Uran mit der Zeit zu Thorium.

22:40Karl Urban Und die chemischen Formen von Thorium sind nicht wasserlöslich und daher bleiben sie an Ort und Stelle und im Laufe der Jahrtausende versteinern sie dann auch mit der Koralle.

22:53Franziska Konitzer Okay?

22:54Karl Urban Und diese Uran-Thorium-Datierung, also man schaut sich einfach das Verhältnis von Uran und Thorium von bestimmten Isotopen an. Ich gehe da nicht ins Detail, weil da gibt es einige, die man sich angucken kann. Auf jeden Fall, dieses Verhältnis hat gegenüber der C14-Methode, also dieser Uran-Thorium-Methode, den großen Vorteil, dass sie über die letzten 150.000 Jahre ziemlich gut funktioniert.

23:19Franziska Konitzer Okay, also man kann weiter die Vergangenheit datieren.

23:23Karl Urban Richtig, genau. Also das sind einfach andere Halbwertszeiten. Die Methode ist in gewisser Weise komplexer, weil das Endprodukt, also das Thorium, das sind auch instabile Isotope, die dabei rauskommen. Also man muss da noch ein bisschen mehr Sachen bedenken. Aber prinzipiell funktioniert es. Und diese 150.000 Jahre sind jetzt ein Zeitraum, in dem viele Vorhersagen von Milankovits Theorie fallen, weshalb man mit dieser Methode einen ersten harten, naturwissenschaftlichen Test starten kann.

23:57Karl Urban Und bei diesem Test schauten sich die Forscher das Ansteigen und Absinken des Meeresspiegels in der Erdgeschichte endlich mal genauer an. Warum, sage ich gleich, warum der Meeresspiegel da interessant ist. Und das ist auch deshalb eine schöne Geschichte, weil sie, finde ich, zeigt, wie kleinteilig geologische Forschung funktioniert.

24:18Karl Urban Und zwar im August 1965 kommt ein Geologe, jetzt kommt nochmal ein Name, er heißt Robley Matthews von der Brown University, der kommt auf die Karibikinsel Barbados. Diese Insel besteht zum großen Teil aus Kalkstein, der hier von Korallenriffen hinterlassen worden ist. Und wann genau diese Korallen mal gelebt haben, bevor sie versteinerten, ist da unklar.

24:46Karl Urban Es gibt aber auch eine Frage, eine weitere Frage, warum das interessant sein konnte. Eine morphologische Frage, also eine, die die Landschaftsformen der Insel betrifft. Also Morphologie ist die Wissenschaft der Landschaftsformen. Denn Barbados, die Insel in der Karibik, die besteht aus mehreren Terrassen.

25:07Karl Urban Man könnte sagen, aus sehr massiven Schichten versteinerte Korallen, die so mehrere Höhenmeter voneinander übereinander liegen. Und warum es diese Terrassen gibt, ist unklar in diesem Moment. Es gibt mehrere, also genauer gesagt zwei konkurrierende Hypothesen. Hypothese 1 besagt, dass diese Insel in mehreren Phasen aus dem Meer gehoben wurde.

25:30Karl Urban Und die nächste Terrasse obendrüber beziehungsweise unten drunter sich jeweils durch die Hebung entstandenen neuen Uferbereich bildet, wo sich dann neue Korallen ansiedeln und die, Zweite Hypothese besagte, dass stattdessen der Meeresspiegel sich veränderte in mehreren Phasen und jede Terrasse zeigt eine Erosionskante, wo das Meer den alten Riffkörper gerade gut malträtieren konnte, bis dann der Meeresspiegel sich wieder veränderte und das Meer auf einer anderen Höhe angegriffen hat.

26:04Karl Urban Und das war eben ein Problem, das sich mit der damals nagelneuen Datierungstechnik lösen lassen konnte, nämlich mit dieser Uran-Thorium-Methode.

26:13Franziska Konitzer Ach, weil dann der Mensch, dessen Namen ich schon wieder vergessen habe, der nimmt dann quasi Proben von jeder dieser Terrassen und guckt, wie alt die sind?

26:21Karl Urban Genau, das machen die. Also Robley, Matthews und seine Kollegen beginnen erstmal mit der mächtigsten und auffälligsten Terrasse, nämlich mit der obersten, Und die oberste, die also heute am weitesten vom Meer entfernt ist, hat ein Alter von 125.000 Jahren.

26:42Franziska Konitzer Die oberste Terrasse, 125.000 Jahre.

26:45Karl Urban Genau, genau. Und dann schauen Sie sich eine Terrasse weiter unten an, die heute auch schon ein ganzes Stück vom Meer entfernt liegt. Und die hat ein Alter von 82.000 Jahren. Das ist also grob knapp über 40.000 Jahre jünger. Und für die damals nur noch vereinzelt existierenden Unterstützer der Milankovic-Zyklen waren das erstmal überzeugende Werte.

27:13Karl Urban Denn diese Zeiten, 125.000 und 82.000, die fielen mit Zeiten hoher Sonneneinstrahlung in den errechneten Strahlungskurven zusammen. Die Erde war zu den Entstehungszeiten dieser Terrassen also recht warm. Es gab entsprechend wenig Gletschereis und damit verboten einen hohen Meeresspiegel. Das würde auch gleich diese Hypothese 2 bestätigen, wie die Terrassen entstanden sind und gleichzeitig ein Zeichen sein, dass die Milankovic-Zöcklin hier eine Rolle gespielt haben.

27:47Karl Urban Als nächstes datierten die Geologen allerdings noch eine dritte Terrasse, Eine kleinere, nicht so stark ausgeprägte, die zwischen diesen beiden Terrassen noch lag. Und dabei fanden sie leider was Komisches. Die Forschenden stellten nämlich fest, dass diese kleinere Terrasse ein Alter von 105.000 Jahren hat.

28:06Karl Urban Das ist ein Alter, das liegt gerade zwischen diesen anderen Werten. Aber leider passte das ganz und gar nicht zu Melankowichts vorhersagen. Weil da jetzt laut diesen Kurven eigentlich kein besonders hoher Meeresspiel zu erwarten. oder existiert haben sollte. Und das wiederum war Wasser auf die Mühlen der zahlreichen Gegner der Milankovic-Theorie, die daraufhin sagten, man sich ja hier nur Punkte raussucht, wo das Alter passt und alle anderen ignoriert, was zwar prinzipiell ein valides Argument ist, aber dann fiel der Forschergruppe um Rob Lee und Matthews etwas auf.

28:44Karl Urban Denn damals benutzten die Geologen nicht direkt die Gleichungen von Milankovic, sondern sie haben sich vor allem Kurven angeguckt, die aus den Gleichungen vor längerer Zeit schon mal berechnet worden waren. Und diese Kurven waren für eine bestimmte geografische breiter berechnet worden. Und zwar verwendete man für die Kurven vor allen Dingen, oder man verwendete vor allem Kurven für 65 Grad nördlicher Breite.

29:13Karl Urban Das ist grob die Höhe des Polarkreises. Und warum rechnet man mit diesen Werten? Na, weil man davon ausging, dass diese Breiten besonders wichtig waren für den Beginn der Eiszeiten, weil dort halt die Gletscher wachsen. Ergibt ja irgendwie Sinn, dass man da den Polarkreis nimmt. Aber die Insel Barbados liegt nun doch relativ weit entfernt vom Polarkreis.

29:36Karl Urban Nämlich auf nur 13 Grad nördlicher Breite mitten in den Tropen. Und für tropische Breiten sagten Milankovits Gleichungen etwas anderes aus als für polare Breiten. Und das ist ein bisschen verblüffend, finde ich. Nämlich spielt in tropischen Breiten von den drei Milankovitsch-Zyklen, also diesen drei Erdbahnparametern, eine andere, eine dominierende Rolle als in polaren Breiten.

30:05Karl Urban Und genauer gesagt spielt in den Tropen die Präzession der Erdrotationsachse eine wichtige Rolle. Also diese Klimaschwankungen, die dadurch entstehen, wirken sich stärker auf die Tropen aus als auf polare Gefilde. Und die südlichen Gefilde ergaben Milankovitsgleichungen oder aus Milankovitsgleichungen ergaben sich im Tanz der Erdbahnparameter.

30:27Karl Urban Da ergab sich für die Truppen eine Art Zwischenwarmzeit und die lag tatsächlich genau bei 105.000 Jahren.

30:35Franziska Konitzer Ha!

30:36Karl Urban Also genau in der Zeit, in der die Zwischenterrasse an der Küste der Insel Barbados entstanden war.

30:43Franziska Konitzer Also man hatte, in dem Fall hatten die Geologen erst... Und die Beobachtung gemacht oder die Messung und festgestellt, oh, das ist aber komisch mit den 105.000 Jahren und dann hat man nochmal nachgerechnet aus der bestehenden Theorie und festgestellt, ah ja, passt übrigens ganz gut. Also die TUV hat für diesen Ort.

31:04Franziska Konitzer Das macht ja auch Sinn, weil ich stelle mir gerade vor, wenn du sagst, das sind die 60er Jahre, da gab es ja wahrscheinlich zu dem Zeitpunkt jetzt noch nicht so ungefähr die Rechenleistung, um spontan zu sagen, ach weißt du was, wir rechnen das jetzt mal, wir lösen Milankovic-Formeln einfach per se für alle Breitengrade der Erde.

31:24Franziska Konitzer Weil das ist wahrscheinlich alles...

31:26Karl Urban Also man konnte das natürlich, aber der Aufwand war groß. Also man hat das nicht mehr schnell in seinen Matlab reingeschmissen und hatte die Werte. Also man hat viel mehr mit Tabellen und solchen Plots gearbeitet, für die das mal ausgerechnet worden war. Weil es einfach ein größerer Aufwand war. Ja genau, das ist ein interessanter historischer Blick aus unserer Zeit, wo man ständig solche trivialen Rechnungen mal schnell machen kann.

31:55Franziska Konitzer Naja, heutzutage könnte es wahrscheinlich sogar online irgendein Skript oder irgendwie sowas, wo ich eingeben kann, okay, zeige mir dir, zeige oder löse mir die Formeln, die Gleichungen aus Milankowitsch Berechnungen für die und den Breitengrad in dem und dem Zeitraum und dann spuckt dir das Ding automatisch einen Plot raus.

32:12Karl Urban Vermutlich kann man das bei Wolfram Alpha eingeben. Das würde wahrscheinlich funktionieren.

32:18Franziska Konitzer Ewig nicht mehr benutzt Wolfram Alpha. Aber ja.

32:21Karl Urban Also 60er Jahre, Wolfram Alpha gab es noch nicht und deswegen war auch die Wissenschaft da so ein bisschen umständlicher. Aber das war jetzt tatsächlich ein Punkt für die Befürworter der Milankovic-Theorie. Und Franzi, was meinst du, waren die Gegner überzeugt?

32:39Franziska Konitzer Nein.

32:41Karl Urban Und wieso, ich wollte gerade noch sagen und wieso nicht ja.

32:45Franziska Konitzer Weil du ja auch da argumentieren könntest, dass das halt nur ein Datenpunkt ist an einem Ort auf der Erde. Du müsstest ja Ähnliches, wenn dann über den, also du müsstest wahrscheinlich die Gleichungen für den gesamten Globus lösen und dann schauen. Zum Beispiel auch bei diesem Torf aus dem heutigen Illinois, was du erzählt hast, müsste man wahrscheinlich auch wieder in anderer Breitengrad.

33:11Franziska Konitzer Also ich könnte mir vorstellen, dass man sagt, ja, das ist halt nur ein Datenpunkt. Also so stelle ich mir das vor. Und war es auch so? Genau.

33:19Karl Urban Also das ist ein statistisches Argument. Vielleicht kann man noch argumentieren, man hat ja nicht nur einen Messpunkt, sondern drei, weil man diese drei Terrassen vermessen hat. Aber auch drei Punkte können ja einfach zufällig da liegen, wo Milankovic sie vorhergesagt hat. Aber das heißt noch lange nicht, dass es so ist. Das kann auch ganz andere Ursachen haben.

33:41Karl Urban Und ja, da muss man statistisch schon noch ein bisschen mehr liefern.

33:46Franziska Konitzer Naja, vor allen Dingen müsste man vielleicht woanders messen, was auch auf 13 Grad nördlicher Breite, ne?

33:52Karl Urban Das Barbados ist nördlich, genau.

33:54Franziska Konitzer Ja, genau. Also was anderes am anderen Ende der Welt vielleicht, das Meer. Aber irgendwie so, also könnte ich mir vorstellen.

34:02Karl Urban Ja, also dieser Datensatz, man brauchte einen größeren Datensatz. Und zu dieser Zeit war auch ganz klar, an Land dürfte man den vermutlich nicht finden. Weil das Land ist da in der Tat tückisch. Das hat man ja auch bei diesen Hypothesen schon gesehen. Nicht nur Inseln, sondern ganze Kontinente können durch die Plattentektonik schon mal angehoben oder abgesenkt werden.

34:26Karl Urban Und es gibt vulkanische Kräfte, es gibt tektonische Kräfte, die einfach nichts mit dem Klima zu tun haben. Was man anstelle von Gesteinsproben aus Flusstälern oder von Küsten bräuchte, Das waren Messwerte aus einer Region, das ist ja auch gerade schon gesagt eigentlich, die über viel längere Zeiträume relativ stabil, unverändert sind und damit sehr langsame Veränderungen dokumentieren könnten und die auch irgendwie flächendeckend vorhanden sind.

34:59Karl Urban Und das ist der Grund der Ozeane. Wenn man sich das nämlich überlegt, also der Ozeanboden fernab der Kontinente von irgendwelchen Flusstälern, sagen wir mal, also wirklich weit draußen, der ist relativ stabil. Also das Einzige, was dort wirklich passiert ist, dass aus dem kilometertiefen Wasser darüber ständig kleine Teilchen runterrieseln, so tote Tierchen, Pflanzenreste und vor allen Dingen Staub.

35:25Karl Urban Und das bildet so ein sehr feines Tiefseesediment. Und dieses Tiefseesediment, das hatte man schon relativ früh als mögliches Klimaarchiv erkannt. Aber einerseits war es in den 1950er Jahren noch ziemlich schwer, ungestörte und aussagekräftige Bohrkerne zu gewinnen, weil man muss sich vorstellen, man muss da irgendwie runtertauchen und dann muss man da irgendwie unter sehr hohem Wasserdruck so einen Bohrkern ziehen. Da hat man alles möglich probiert.

35:54Karl Urban Teilweise hat man mit Dynamit versucht, so einen Bohrhänder reinzurammen. Da hat man aber das ganze Sediment leider mit durcheinandergebracht. Also da musste man wirklich sehr viel Ingenieursleistung erstmal reinstecken. Bis das einigermaßen geklappt hat. Und andererseits war auch in den 50er Jahren erstmal die Datierung, wenn man dann Sedimentproben hatte, noch nicht so einfach.

36:18Karl Urban Unter anderem ja, weil man am Anfang nur die C14-Methode mit dieser Begrenzung auf 40.000 Jahre hatte. Aber beides, Datierung und auch die Methoden der Tiefseeforschung und Probennahme, machten über die 50er und 60er Jahre extrem große Fortschritte. Und interessanterweise passierte noch was anderes. Und das war auch erstmal nicht zugunsten von Milankovics Theorie.

36:42Karl Urban Denn mit den neuen Datierungstechniken schaute man sich auch die Belege an, die manche Geowissenschaftler speziell in den 1920er Jahren, also deutlich früher, verwendet hatten, von denen ich dir das letzte Mal auch schon erzählt habe, um die Wirkung astronomischer Zyklen auf das Klima zu belegen. Und wesentlichen dafür war die Zusammenarbeit von Milankowitsch mit einem Wladimir Köppen und einem Alfred Wegener gewesen in den 20er Jahren. Ich hatte es erwähnt.

37:11Karl Urban Unter anderem hatten die ja Sedimentdaten aus Alpentälern genutzt, die dort auch terrassenartig abgelagert worden waren und die man den letzten Eiszeiten und speziell dem Ausbreiten und Zurückweichen der Eisschilde in den Alpen zugerechnet hatte. Man meinte damals, also in den 20er Jahren, sogar grob eine Altersdatierung vornehmen zu können, indem man diese Terrassen mit Sedimentlagen von Gletscherseen in den Alpen korrelierte, die man wirklich Jahr für Jahr abzählen konnte oder meinte, das tun zu können.

37:44Karl Urban Nachdem eine Generation von Geologen ziemlich stark daran geglaubt hatte, also im frühen 20. Jahrhundert, stellte man aber jetzt in den 50er Jahren mit der C14-Methode fest, dass das Alter dieser Terrassen ganz und gar nicht stimmt, was man angenommen hatte. Man brauchte eigentlich noch nicht mal ein Massenspektrometer dafür.

38:02Karl Urban Ein Geologe brachte in den 60er Jahren ein verrostetes Fahrrad in einer dieser Schichten zum Vorschein. In einer Sedimentschicht, die laut einer ganzen Generation von Geologen eigentlich viele tausend Jahre alt sein sollte.

38:17Franziska Konitzer Ja, vielleicht hat es halt damals auch schon Fahrräder gegeben.

38:21Karl Urban Wir müssen die Geschichte umschreiben, ja. Ja, und damit kollabierte leider nicht nur das Verständnis, wie diese Terrassen entstanden waren. Sie waren wohl extrem jung, sondern es kollabierte auch erstmal die größte empirische Bestätigung für die Wirkung der Milankovic-Zyklen aufs Klima. Aber so langsam entwickelte sich auch eine Bestätigung. jetzt neben diesen drei Messdaten von der Barbados-Insel, den Tropen und, Diese neue Bestätigungswelle, dafür kombinierten Forscher jetzt mehrere neue Techniken und Datenquellen.

39:03Karl Urban Die neuen Datenquellen, die bestanden halt, wie erwähnt, vor allen Dingen aus einem immer größeren Archiv aus Tiefsee-Bohrkernen, die man jetzt für ganz verschiedene Fragestellen überall in den Weltozeanen sammelte. Und nicht nur das Alter verschiedener Sedimentschichten ließ sich darin jetzt bestimmen, sondern auch die Temperatur des Wassers in geologischer Zeit.

39:28Karl Urban Das ist wirklich auch eine ganz interessante Entwicklung, finde ich. Man tat das nämlich unter anderem erstmal jetzt nicht mit kernphysikalischen Methoden, zu denen komme ich gleich, sondern man untersuchte die Schalen von abgestorbenen Mikrofossilien. Das sind vor allem Organismen aus dem Plankton, also so Kleinstlebewesen, überwiegend Einzeller.

39:52Karl Urban Und unter diesen Arten gibt es wärmeliebende und kälteliebende Zeitgenossen. Und genauer gesagt sind das verschiedene Radularien und Diatomen. Die bilden so Kieselalgen. Bitte schön. Die heißen so Radiolarien, die sind so sternförmig. Und Diatomen heißen die anderen. Die bilden beide Kieselskelette, also SO2-Skelette, was den Vorteil hat.

40:16Karl Urban Die können nicht durch saure Bedingungen im Wasser, also saures Meerwasser aufgelöst werden. Und deswegen erhalten die sich sehr gut.

40:26Franziska Konitzer Also wenn du mich das im Quiz fragst, dann bin ich böse. Aber ja, kann ich mir nicht einfach nur Einzeller merken?

40:33Karl Urban Reicht, ist okay.

40:35Franziska Konitzer Wunderbar, das was die Wale fressen, passt.

40:37Karl Urban Die Geologen haben das schon mal gehört. Also man stellte jetzt so eine Karte des Atlantiks her und man schaute sich an, zu welcher Zeit welche wärmeliebenden Organismen wo gelebt haben oder kälteliebenden Organismen. Und man stellte darüber fest, dass der Golfstrom, also somit die wichtigste Wärmequelle für das nördliche Klima, also zumindest hier bei uns in Europa, dieser Golfstrom verlagerte sich immer wieder sehr stark über die geologische Geschichte.

41:05Karl Urban Das konnte man einfach mappen über diese Organismen zusammen mit radiometrischen Datierungsmethoden und zwar in einem Rhythmus, der grob alle hunderttausend Jahre hin und her schwingt.

41:20Franziska Konitzer Ja.

41:21Karl Urban Also das ist sozusagen so, dass die Periode des Golfstroms, wie er so im Atlantik mal ein bisschen nördlicher und mal ein bisschen südlicher endet. Und das passte sehr gut zum langperiodischsten Teil der Milankovic-Zyklen, nämlich zur Exzentrizität der Erdbahn. Ich habe es richtig ausgesprochen. Ich bin stolz auf dich, Karl.

41:46Karl Urban Genau. Was man zugunsten von Milankovic werten könnte. Aber tatsächlich ist der Effekt der schwankenden Exzentrizität der schwächste aller Milankovic-Zyklen, also einfach von der Veränderung der Strahlungswirkung. Warum er aber jetzt in diesen Messwerten in der Tiefsee so stark dominiert, das war damals nicht klar.

42:12Karl Urban Und dann sind da auch noch die zwei anderen Zyklen, die Präzision und die Schiefe der Erdachse und deren Effekt aufs Klima, der wirkt natürlich eben auf viel kürzere Zeiträume, und da gab es ein handfestes Problem, denn deren Effekt konnte man in den Tiefseesedimenten erstmal gar nicht sehen. Beziehungsweise müssen genauer sagen, also man hatte so einige hundert, einige tausend Bohrkerne und die, die man sich angeguckt hat, da war dieser Effekt in diesen Zeiträumen einfach nicht auflösbar.

42:45Karl Urban Ja, also, dass er nicht, er war, er steckte vielleicht irgendwie drin, aber man konnte es einfach nicht rauskitzeln.

42:53Franziska Konitzer Naja, es ist ja auch ein Unterschied, wenn ich irgendwie wie auf Barbados irgendwelche Treppenstufen direkt datiere, die zu den Zeiten von Meerwasser, naja, umspült waren, irgendwie so, das ist ja direkt. Aber wenn ich einen Bohrkern nehme, dann ist es ja in dem Sinne eine indirekte Methode, weil der Bohrkern basiert ja darauf, dass Kram von der Oberfläche nach unten abgesunken ist, oder? Ja.

43:15Franziska Konitzer Also mir leuchtet es zumindest ein, warum das dann schwieriger wäre.

43:21Karl Urban Franzi, du kannst ja mal schätzen, wenn du bist jetzt irgendwo weit ab der Kontinente, irgendwo mitten im Pazifik, sagen wir mal, wie viel Sediment landet denn dort pro 100 Jahre in Höhe?

43:36Franziska Konitzer Weniger als ein Millimeter?

43:39Karl Urban Ja, du bist immer gut in Größenordnung, schätzen das. Das können die Physiker einfach. Also so ein durchschnittlicher Bohrkern, der ist so zwischen ein bis zwei Millimeter pro Jahrhundert.

43:51Franziska Konitzer Ah, okay, cool.

43:53Karl Urban Also das zeigt so ein bisschen die Herausforderung. Da ist einfach nicht viel da. Das wird ja dann auch noch zusammengedrückt, wenn immer mehr Sediment sich aufstapelt. Ja, und das war letzten Endes die Herausforderung. Und dieses Problem wurde aber erkannt und viele Forscher dachten sich dann ja, wohl Daten nicht helfen, da helfen möglicherweise noch sehr viel mehr Daten.

44:15Karl Urban Und das dachte sich Anfang der 70er Jahre, wo wir jetzt mittlerweile sind, unter anderem ein US-Geologe namens John Embry, den ich jetzt auch noch ein paar Mal erwähnen werde, dessen Buch über die Eiszeiten übrigens meine wichtigste Quelle für diese und auch für die letzte Folge war. Packe ich auch in die Shownotes den Link.

44:35Karl Urban Und John Imrie war einer der wichtigsten Treiber eines Forschungsprogramms namens CLIMAP. Und CLIMAP steht für Climate Long Range Investigation Mapping and Prediction, also übersetzt Klima, Langzeituntersuchung, Kartierung und Vorhersage. Ziel dieses Programms, an dem mehr als 100 Forscher aus den USA und Europa zusammenarbeiteten, war das Klima während des Höhepunkts der letzten Eiszeit vor 18.000 Jahren zu erforschen und daneben noch mehr über das letzte Interglazial, also eine ausgeprägte Warmzeit vor 120.000 Jahren.

45:13Karl Urban Und was dabei auch zum Einsatz kam, war eine neue Methode, wieder mal eine neue Methode. Auch sie ist eine radiometrische Methode, die die relative Menge verschiedener Isotope eines chemischen Elements in den Sedimenten bestimmt. Also so viel, so bekannt wie oder so ähnlich wie bei den anderen Methoden, die ich erwähnt habe. Aber hier geht es jetzt um den Sauerstoff.

45:35Karl Urban Und Franzi, du denkst jetzt vielleicht an die C14-Methode oder an diese Urantorium-Methode, von denen ich schon erzählt habe. Aber obwohl es ja auch um Isotope geht, hat man beim Sauerstoff ein anderes Ziel. Also es geht nicht um Altersdatierung. Es geht bei Sauerstoff-Isotopen nämlich stattdessen um die Temperatur des Wassers.

45:57Karl Urban Genau, also ich hatte ja schon gesagt, man kann da mit diesen Mikrofossilien ein Stück weit abschätzen. Unten ist es eher warm, es ist eher kaltes Wasser. Aber mit Sauerstoff geht das noch viel, viel genauer. Und wie funktioniert das? Also in der Natur kommen auch beim Sauerstoff mehrere Isotope vor.

46:17Karl Urban Beim Sauerstoff geht es hier speziell um zwei stabile Isotope. Also die sind nicht radioaktiv. Das häufige ist O16 und das deutlich weniger häufiger ist das schwerere O18. Und man hatte nun herausgefunden, dass alle mit Wasser verbundenen Prozesse, zum Beispiel Regen, Verdunstung, Frieren und Tauen, zu einer sogenannten Fraktionierung des Wassers führt.

46:44Karl Urban Das bedeutet, es gibt Wassermoleküle mit dem leichteren O-16-Isotop und das verhält sich statistisch ein ganz bisschen anders als Wasser mit dem schwereren O-18-Isotop. Zum Beispiel, wenn besonders viel Wasser verdunstet, weil die Erde eine Heißzeit erlebt oder weil einfach an dem Ort sehr viel Sonneneinstrahlung gerade reinkommt, dann verschwindet oder verdunstet anteilig etwas mehr von Wassermolekülen mit dem O16-Atom drin.

47:17Karl Urban Und im Wasser reichert sich Wasser mit dem O18-Isotop anteilig an. Und auf der anderen Seite aus einem kalten Ozean verdunstet entsprechend weniger von diesem etwas leichteren Wasser und deswegen ist dort noch mehr drin.

47:37Franziska Konitzer Der gemeine Teil von mir möchte ich jetzt fragen, ob da auch schweres Wasser mit rein spielt oder wenn ich überschweres Wasser habe, dann habe ich ja eigentlich unterm Strich fast das gleiche Gewicht, oder? Also wenn die Helium, wenn die H-Atome schwerer sind.

47:53Karl Urban Und das lassen wir weg. Du denkst jetzt an das schwere Wasser, was man für Kernreaktoren braucht.

48:00Franziska Konitzer Ja, da habe ich ja dann auch zwei U mehr.

48:03Karl Urban Da geht es ja um Deuterium, also schweren Wasserstoff. Und ich glaube, der ist in der Natur hochgradig selten.

48:09Franziska Konitzer Ja, aber schweres Wasser gebe ich ja aus dem Meer. Also das ist Meerwasser.

48:13Karl Urban Ja, das ist richtig. Aber Deuterium ist ja ein instabiles, also ein radioaktives Atom. Und beim Sauerstoff geht es ja um zwei stabile Isotope und ich denke mal, deswegen hat man da schon andere Zahlenverhältnisse.

48:30Franziska Konitzer Das geht ja nicht verloren.

48:33Karl Urban Also es ist eine andere Art von schwerem Wasser. Ja, also zurück zum Sauerstoff. Letzten Endes ist es so ein bisschen wie bei den Korallen. Also wir haben ein Tiefseesediment, das ist ein Kontakt mit Wasser. Und das wird jetzt mit der Zeit überdeckt. Und Sauerstoff ist ja überall, jetzt nicht nur in den Wassermolekülen. Das ist auch irgendwie in diesen Sedimenten.

48:56Karl Urban Und da gibt es natürlich auch einen Austausch und so. Das heißt, im Sediment wird, wenn es dann überdeckt wird über die Jahrtausende, Jahrhunderte, Jahrtausende, wird diese Sauerstoffsignatur O16 zu O18 konserviert. Und die steckt jetzt also in diesem Sediment, das man gewinnen kann über Bohrkerne. Kleiner Disclaimer, in Wahrheit ist dieses ganze Thema Wasser- oder Sauerstofffraktionierung viel komplizierter, als ich es erzählt habe.

49:23Franziska Konitzer Das denke ich mir, so klingt es auch.

49:25Karl Urban Ja, genau. Ich habe ja aber gesagt, ich muss hier irgendwie die Basics rauskitzeln. Aber ihr dürft das gerne alles noch in die Kommentare setzen, wenn ihr da mehr zu wisst. Aber ich wollte zurück zum Climate-Programm, wo ja weltweit Tiefseeproben systematisch gesammelt, zusammengetragen und untersucht wurden.

49:52Karl Urban Wir haben jetzt ungefähr das Jahr 1972. Noch immer gelingt es Forschenden nicht, aus ihren Daten diese hochfrequenten, schnellen Sägezahnkurven von Erdbahnschiefe und Präzessionen wirklich nachzuweisen. Stattdessen wirken die Daten aus den Tiefsee-Bohrkernen erratisch, unregelmäßig, nicht eindeutig im Sinne der Milankovitz-Zyklen, die man da drin eigentlich noch finden möchte.

50:20Karl Urban Eine Erklärung dafür lautet, was wir schon besprochen haben, sehr viele dieser Bohrkerne stammen aus dem Atlantik, aber da gibt es vielleicht einfach zu wenig Sedimente Und hier im Atlantik liegen die Sedimentationsraten überwiegend bei diesen ein bis zwei Millimetern pro Jahrhundert. Das ist also wahrscheinlich zu langsam.

50:41Karl Urban Dann kommt aber noch was anderes dazu. Nämlich kann dieses Sediment ja auch, nachdem es sich abgelagert hat, gestört werden. Zum Beispiel durch Würmer, die im Sediment irgendwie noch nach Nahrung wühlen und verbreiten. Das Sediment so sehr durcheinander bringen, dass das astronomische Signal darin schlicht verloren gegangen ist.

51:03Franziska Konitzer Ja, Frechheit, gell?

51:05Karl Urban Kleine Nebenbemerkung dazu. Damit hat man gezeigt, dass Wurmlöcher zumindest entfernt etwas mit Astronomie zu tun haben.

51:12Franziska Konitzer Eben.

51:13Karl Urban Entschuldigung. Aber zurück zur Tiefsee.

51:16Franziska Konitzer Die echten Wurmlöcher.

51:18Karl Urban Zurück zur Tiefsee. Die Forschenden verändern jetzt einfach mal ihr Ziel. Sie müssten halt einfach Bohrkerne finden aus einem Meer, in dem Meer Sediment abgelagert worden ist. Eben ideal deutlich mehr als zwei Millimeter pro Jahr und pro Jahrhundert. Und dazu ideal auch noch über einen sehr langen Zeitraum.

51:38Karl Urban Da peilt man sowas an wie 400.000 Jahre in einem Bohrkern. Denn diese Dauer war wichtig auch für eine saubere statistische Auswertung. Also man will einfach möglichst viele Milankovitsch-Zyklen darin sehen, um dann wirklich sicher zu sein. keine Ahnung, 3 Sigma oder was auch immer da man dann anvisiert.

51:55Franziska Konitzer Achso, also diese Art von Wissenschaftler gibt es nicht mit 3 Sigma zufrieden.

52:00Karl Urban Nein, das war jetzt aus dem Bauch aus. Man wollte saubere Statistik machen. Zu diesem Zeitpunkt lagerten bereits mehrere tausend Bohrkerne in den Archiven der Meeresforschungsinstitute, von denen die meisten aber niemals auf Isotope untersucht worden waren. Und deswegen brauchte die Suche jetzt nach dem richtigen Bohrkern viele Monate und 1973 fand man schließlich einen Bohrkern aus dem Indischen Ozean.

52:28Karl Urban Die Sedimentationsrate darin lag bei 3 Millimetern, was schon mal deutlich mehr ist als im Atlantik. Allerdings überspannte dieser Bohrkern leider nur eine Zeit von 300.000 Jahren und das war enttäuschend, denn für eine statistisch aussehgekräftige Analyse genau gesagt eine Form der Spektralanalyse, was man hier machen, wollte, reichte das nicht.

52:54Karl Urban Oder zumindest nicht nur. Also das war mal ein Anfang, aber man brauchte noch mehr. Und dieser Bohrkern aus dem Indischen Ozean war zum Glück nicht der einzige. Und deshalb suchten die Forscher weiter und wurden ein halbes Jahr später fündig in einem Bohrkernarchiv an der Florida State University. Da lagerte ein Bohrkern namens E4918, musst du dir nicht aufschreiben, und ein Forscher namens James Hayes, der selbst auf antarktische Mikrofossilien spezialisiert war, machte sich in Florida mit zwei Studenten an die Arbeit.

53:27Karl Urban Dieser Bohrkern lagerte in einem Kühlhaus. Man wollte ja nicht, dass darin vorhandene Biomasse irgendwie vergammelte, sondern möglichst erhalten blieb. Und James Hayes schrieb dazu später, ich lese mal gleich die deutsche Übersetzung vor. Die Bohrkerne wurden in einem Kühlhaus aufbewahrt und wir zitterten alle in unseren Parkers.

53:48Karl Urban Aber als der Kern E4918 geöffnet wurde, hörten wir auf zu zittern und wussten sofort, dass wir etwas Interessantes haben. Denn schon die Färbung stimmte mit der Sauerstoffkurve überein.

54:04Franziska Konitzer Also die Färbung, wie kann ich mir das vorstellen? Wie heißt das Ding? E7980?

54:09Karl Urban 49, 18. Ich weiß gar nicht, ob man da so ohne weiteres ein Bild von findet. Aber was hier mit Färbung gemeint ist, es ist ein Klimaarchiv, was über Hunderttausende Jahre reicht. Und das heißt, auch die Chemie des Ozeans verändert sich und dadurch sieht man auch schon an der Färbung, was sich über die Jahrhunderttausende verändert hat.

54:31Karl Urban Und die Sauerstoffkurve, damit meint dann natürlich die Wassertemperatur, die man ja auch schon über die geologische Zeit grob bestimmt hatte. Und das haben die sozusagen auf einen Blick gesehen, ja, das sieht ziemlich gut aus. Also das geht schon, scheint in die richtige Richtung zu gehen. Und letzten Endes war dieser Bohrkern so ein bisschen die Nadel im Heuhaufen, die man gesucht hat, die man jetzt gefunden hatte.

54:55Karl Urban Also es war nicht nur genug Sediment in diesem Bohrkern aus der Antarktis, sondern sie überspannte auch 450.000 Jahre.

55:03Franziska Konitzer Ja, praktisch.

55:04Karl Urban Und damit konnte man wirklich eine saubere Spektralanalyse machen und auch die kürzesten Milankovic-Zyklen oder überprüfen, ob man die kürzesten Milankovic-Zyklen sichtbar machen kann. Ja. Wobei die Realität, wie so oft in solchen Momenten, etwas komplizierter ist. Denn John Inbury, der dieses Buch geschrieben hat und der jetzt sozusagen und auch dieses Climate-Projekt gestartet hat, der jetzt bald eine sehr wichtige Rolle spielen wird, Die fanden in diesen Daten aus diesen zwei Bohrkernen eindeutig die Erdbahnschiefe, also diesen Zyklus von 41.000 Jahren, aber im Bereich der Präzessionsbewegung fand man nicht einen Zyklus von 23.000 Jahren, sondern einen noch darüber überlagerten zweiten kurzperiodischen Zyklus,

55:59Karl Urban der alle 19.000 Jahre schwankt.

56:02Franziska Konitzer Also das verstehe ich nicht so richtig. Also man hat 19.000 Jahre auf jeden Fall gefunden, aber 23.000 Jahre auch?

56:10Karl Urban Andersrum. Also man hat 23.000 gesucht, gefunden, aber hat festgestellt, das sind zwei kurzperiodische Zackenkurven, die aufeinander liegen. Also das sind ja wie so zwei Sinuskurven, die man quasi aufeinander addiert. Und jetzt macht man so eine Spektra-Analyse, um alle schwankenden Kurven, Sinuskurven irgendwie zu finden und man stellt fest, okay, da ist 41, 23, aber auch noch 19.000.

56:33Karl Urban Also da ist noch mehr, als man gesucht hat. Und der John Imbry, der jetzt, bei dem diese ganzen Daten und Analysen zusammenlaufen, seines Zeichens Paläo-Ozean- Klimatologe, schöne Jobbezeichnung.

56:49Franziska Konitzer Paläo-Ozean-Klimatologe. Paleo-Ozean. Kein Wunder, dass alle irgendwie Astronauten werden, weil es viel einfacher auszusprechen.

56:58Karl Urban Ja, wobei hier so mit Tiefseebohrkernen-Romantien klingt schon auch cool.

57:02Franziska Konitzer Paleo-Ozean-Klimatologe. Paleo-Ozean-Klimatologe?

57:06Karl Urban Sagen Sie das zehnmal hintereinander und dann abwechselnd Exzentrizität.

57:12Franziska Konitzer Ich weiß nicht, was du mit der Exzentrizität hast.

57:14Karl Urban Das ist gar kein Problem.

57:15Franziska Konitzer Du kannst dafür isländische Vulkane.

57:17Karl Urban Ja, genau. Also, John Inbury ist davon auf jeden Fall so verwirrt, dass er sich an einen belgischen Kollegen wendet, der nicht nur Geowissenschaftler ist, sondern auch Mathematiker. Dieser belgische Kollege ist André Berger und der schaut sich die Rechnungen von Milankovic nochmal an. Das hatten wir auch schon mal.

57:38Karl Urban Immer mal gut back to the source zu gehen.

57:41Franziska Konitzer Nochmal ein bisschen nachzurechnen. Genau.

57:44Karl Urban Und ja, auch der rechnet nochmal nach und stellt fest, bei diesen kurzperiodischen Zyklen, die in einem Sediment steckt, handelt es sich um keinen statistischen Fehler. Stattdessen ergibt die Schwankung der Präzession eigentlich zwei getrennte Effekte. Und zwar ist einer davon die Absidenpräzession, die auch mit dem Abstand von Erde und Sonne zu tun hat. Und mehr sage ich dazu nicht.

58:11Franziska Konitzer Ja, danke.

58:14Karl Urban Aber wichtig ist hier, André Bergers Rechnung bescheinigt dem verwirrten John Imbry, dass Milankovics Formeln in der Tat zwei kurzperiodische Zyklen von 19.000 und von 23.000 Jahren vorhersagen. Also genau die, die den Bohrkern aus der Antarktis und zusammen mit dem aus dem Indischen Ozean nachgewiesen wurden.

58:35Franziska Konitzer Tada!

58:36Karl Urban Tada!

58:37Franziska Konitzer Eine Verfahren, die hast du diesmal nicht dabei, oder? Aber ist doch sehr schön.

58:41Karl Urban Warte. Ja, ja, ja. Da stand Tromboni.

58:56Franziska Konitzer Ja, das ist auch eine Trombone.

58:58Karl Urban Mit einer Trombone kann man auch eine Fanfare... Naja, warte. Wunderbar. Ja, hinreichend, oder?

59:04Franziska Konitzer Ja, das ist...

59:05Karl Urban Okay. Und an dieser Stelle, Franzi, habe ich eine Zwischenfrage an dich, aber bevor ich diese stelle, habe ich eine Zwischenfrage an euch da draußen. Würdet ihr gerne mehr Astrogeo hören? Dann würden wir uns total freuen, wenn ihr es uns ermöglicht, unsere Arbeitszeit, die wir jetzt schon in diesem Podcast stecken, zu bezahlen mit euren Spenden.

59:31Karl Urban Wir sind nicht mehr wahnsinnig weit davon entfernt, dass wir das können. Also es gibt schon viele von euch, die uns unterstützen. Und wenn ihr das noch nicht tut, denkt doch bitte mal drüber nach, ob es euch möglich ist. Wir würden uns sehr darüber freuen. Und ja, wie ihr uns finanziell unterstützen könnt, das erzählen wir am Ende dieser Folge.

59:52Franziska Konitzer Aber die Kurzfassung ist direkt die Überweisung in uns der Die und sowas. Genau. Hurra. Zwischenfrage.

59:57Karl Urban Bevor ich zur Zwischenfrage komme, 1976 gibt es ein Paper im Wissenschaftsmagazin Science, unter anderem herausgegeben von John Imbry mit dem Titel Variations in Earth Orbit Pacemaker of the Ice Ages. Also übersetzt Variationen des Erdorbits, Taktgeber der Eiszeiten. Und ja, das klingt so, dass das die große Bestätigung der Milankovic-Zyklen ist. Und das ist es auch.

1:00:30Karl Urban Also damit ist diese statistische Bestätigung in der Welt, dass die Milankovic-Zyklen sich im geologischen Sediment einwandfrei nachweisen lassen. Und meine Frage an dich, Franzi, ist, dieses Paper von John Imbry ist jetzt schon wieder 50 Jahre, liegt ja fast 50 Jahre zurück. Glaubst du denn, es sind alle offenen Fragen um die Milankovic-Zyklen gelöst?

1:00:53Franziska Konitzer Nein. Nein. Also irgendwie, also ich weiß nicht, ob ich es mir einbilde, aber ich bilde mir zumindest ein, dass ich, ich habe glaube ich irgendwann schon mal einen Artikel geschrieben über irgendeinen Teilaspekt mit diesen Milankovic-Zyklen und irgendwas, ich kriege es nicht mehr zusammen. Wann? Ich kriege es, also muss Jahre her sein, über ein Jahrzehnt auf jeden Fall.

1:01:15Franziska Konitzer Von daher meine ich mich zu entsinnen, dass das, nein, das ist noch nicht restlos gelöst. Das würde mich auch wundern, ehrlich gesagt, bei so einer Geschichte, oder?

1:01:27Karl Urban Also was man 1976 nachgewiesen hat, ist ja vor allen Dingen erstmal dieses eine Ding. Also es gibt eine Wirkung aufs Klima und wir können sie geologisch nachweisen. Aber was Geowissenschaftler wollen oder schon eigentlich 100 Jahre länger wollten, sie wollten das Wachsen und Abtauen der mächtigen Eisschilde erklären.

1:01:51Karl Urban Und auf diesem Weg war das Paper von John Imbry, 76, eben nur ein kleiner Schritt. Also Imbry und seine Kollegen haben gezeigt, dass sich diese astronomisch bedingten, schwankenden Milankowitschzyklen in der Temperatur der Ozeane nachweisen lässt. Aber damit hat man ja noch lange nicht erklärt, wie genau Eisschilder eigentlich wachsen, wo und wie das beginnt und wie die Vergletscherung wieder zurückgeht.

1:02:17Karl Urban Und diese Dynamik der großen kontinentüberspannenden Eisschilde, wie die genau mit den astronomischen Zyklen zusammenspielt.

1:02:27Franziska Konitzer Alles ganz kleine Detailfragen.

1:02:29Karl Urban Ja, genau. Und nachdem ich jetzt dieses Buch von John Imri gelesen hatte, das ist aus den 80er Jahren, habe ich mir antiquarisch besorgt. War wirklich sehr spannend und gerade für diesen historischen Teil auch wirklich sehr, sehr nützlich für diese letzten zwei Folgen. Aber nachdem ich dieses Buch gelesen hatte, fand ich eine Studie sehr aufschlussreich, die du mir wenige Tage nach unserer Aufnahme der letzten Milankovitsch-Folge geschickt hattest, Franzi.

1:02:53Karl Urban Diese Studie erschien im Februar 2025, wieder in Science und es geht darin genau um das. Also wie Präzision, Erdbahnschiefe und Exzentrizität jeweils für sich die Eiszeitzyklen beeinflussen und was man eben heute schon darüber weiß und was eben auch noch nicht.

1:03:15Franziska Konitzer Ich muss zugeben, ich habe sie geschickt, aber ich habe sie selber gar nicht durchgelesen.

1:03:20Karl Urban Das war ja auch mein Job jetzt. Und wahrscheinlich hättest du auch nicht viel mitgenommen. Es ist auch nach wie vor statistisch echt.

1:03:27Franziska Konitzer Das ist ein harter Diss.

1:03:28Karl Urban Nee, es ist kein Diss. Ich wollte gerade sagen, dass auch ich echt gekämpft habe mit dem Ding. Also es gibt da so eine einfache Plain-Language-Zusammenfassung auf Seite 1. Das geht noch. Aber wenn sie dann in die Tats gehen, die haben da so komplizierte Plots, wo sie irgendwie acht verschiedene XY-Diagramme zusammenbasteln.

1:03:48Karl Urban Das zeigt halt so ein bisschen das Problem. Es gibt einen schönen Satz schon auf der ersten Seite, da steht, their precise role remained obscure. Also es geht um die exakte Rolle der Milankovic-Zyklen. Die blieb eben unklar. Und das ist das Hauptproblem immer noch in den letzten 50 Jahren und das ist ein Problem mit ihm auch schon Wladimir Köppen und Alfred Wegener und später auch John Imrie zu kämpfen hatten die geologischen Ablagerungen sind nicht fein genug aufgelöst um, also man konnte sie am Ende nachweisen, aber man konnte immer noch nicht wirklich, die Wirkung auf zum Beispiel auf das Wachstum und Abtauen von Eisschilden zu untersuchen Ja.

1:04:34Franziska Konitzer Oder halt auch prozentual zu sagen, okay, das hat ungefähr die Hälfte von diesem Eisschildwachstum verursacht. Also es gibt einen Einfluss, aber wie groß ist dieser Einfluss, ist dann wahrscheinlich eher schwierig.

1:04:47Karl Urban Genau.

1:04:48Franziska Konitzer Ja.

1:04:50Karl Urban Diese Studio, das ist so eine Kollaboration von britischen Deutschen und US-Forschern, die sagen jetzt, sie haben das Problem irgendwie umgedreht. Ich will das hier nicht voll ins Detail gehen, weil ich es auch nicht hundertprozentig verstanden habe tatsächlich. Aber letzten Endes geht es darum, dass sie halt diese ganzen statistischen Daten, die man aus geologischen Befunden hat, sich nochmal sehr genau angeguckt hat und auch angeguckt hat, in welchen Phasen was passiert.

1:05:17Karl Urban Und sie haben auch wirklich sehr lange Zeiträume sich angeguckt, also auch möglichst die Datenmenge möglichst hochgeschraubt und einfach geguckt, was man darin denn so alles sehen kann und was man auch nicht sehen kann. Ein ganz spannendes Detail, was mir aufgefallen ist, da drin war, es gibt eine große Frage, die bis heute ungeklärt ist und das ist das sogenannte 100.000 Jahre Problem.

1:05:39Karl Urban Das hatte ich vorhin auch schon kurz erwähnt.

1:05:41Franziska Konitzer Die Exzentrizität ist so wenig, ne?

1:05:44Karl Urban Genau, also das ist dieser längste Zyklus, der durch die Exzentrizität erzeugt wird, aber es ist eigentlich der schwächste Effekt aufs Klima und im geologischen Befund sieht es aber nicht so aus. Also da sieht es so aus, als sei das eine sehr dominante Kurve. Die hat man ja auch als erstes nachgewiesen im geologischen Sediment.

1:06:04Karl Urban Und das ist eigentlich total merkwürdig. Es gibt in diesem Paper von 25 eben ein paar Spekulationen, warum das so ist, aber keine definitiven Erklärungen. Also das ist tatsächlich noch ungelöst. Mit einer anderen Frage beschäftigen sie sich aber auch. Und das ist eine Frage, die du mir am Ende der letzten Folge gestellt hast, liebe Franzi.

1:06:26Franziska Konitzer Echt? Ich weiß es nicht mehr. Aber ich habe dir ganz viele Fragen gestellt.

1:06:29Karl Urban Ja, das stimmt. Also die Frage lautet, wann kommt die nächste Eiszeit?

1:06:35Franziska Konitzer Ah, der Kracher. Der Kracher, genau.

1:06:37Karl Urban Der Klassiker, ja. Das wollen alle wissen. Dazu gab es übrigens in diesem John-Imri-Buch aus den 80ern auch schon ein kurzes Kapitel am Ende, zwei Seiten. Imri geht davon aus, dass die neue Eiszeit so in ein paar tausend Jahren denkbar ist. Wobei er auch schon den Klimawandel am Rande erwähnt. In dieser neuen Studie vom Februar 25 gibt es erstmal so ein kleines Review, was in der Literatur in den letzten Jahrzehnten dazu geschrieben wurde.

1:07:05Karl Urban Und die haben sich angeschaut, wie die so alle übereinstimmen oder auch nicht. Und grob geht es ja darum, dass der Beginn einer Eiszeit eben nicht nur dadurch bestimmt wird, was die Sonnenstrahlung mit der Erde macht, sondern auch wie viel Treibhausgas in der Atmosphäre existiert. Und diese zwei Faktoren überlagern sich natürlich. Und wenn man sich jetzt unseren Emissionspfad anguckt, Wir sind ja immer noch dabei, jedes Jahr mehr CO2 auszustoßen, trotz aller Klimaschutzpolitik.

1:07:39Karl Urban Und auf dieser Basis, also wenn das so weitergeht, dann gibt es tatsächlich so gut wie keine Möglichkeit, dass in den nächsten Jahrtausenden eine globale Vergletscherung einsetzen könnte. Konkreter steht da die modellierte Einstrahlung bei 65 Grad nördlicher Breite, die man immer noch bis heute als entscheidend für eine beginnende Vergletscherung annimmt, dürfte so hoch bleiben, dass die Erde einer neuen Eiszeit noch mehrere zehntausend Jahre lang entgehen könnte.

1:08:10Franziska Konitzer Wir haben die Eiszeit gecancelt.

1:08:12Karl Urban Ja.

1:08:13Franziska Konitzer Oder wir canceln gerade die Eiszeit.

1:08:14Karl Urban Wir canceln gerade oder wir werden sie gecancelt haben. Es ist also ein bisschen schwierig, weil es natürlich die Annahme unseres Verhaltens sozusagen inkludiert. Man könnte ja auch sagen, wir schaffen es nicht nur, den CO2-Ausstoß auf Null runterzufahren, sagen wir mal in 100 Jahren, sondern vielleicht noch zurückzuschrauben.

1:08:32Karl Urban Das ist ja auch so eine Idee, dass man wirklich auf ein vorindustrielles Maß zurückgeht. Also sowas wie 260 Parts per Million, das ist die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre vor der industriellen Revolution. Und unter der Maßgabe würde, wenn man die Milankovic-Zyklen sich anschaut, ungefähr in 10.000 Jahren eine neue Eiszeit beginnen, also mit so wirklich kontinentweiter Vergletscherung.

1:09:01Karl Urban Genau, und dazu muss ich jetzt noch eine Sache sagen, nämlich könnte man ja auch sagen, für die Menschheit wäre es ja auch gar nicht so schlecht, wenn die nächste Eiszeit ausfällt, also wenn wir in 10.000 Jahren irgendwie noch diesen Planeten bevölkern, also Eisschilde, über weite Teile Nordamerikas, Europas und Nordasiens, wären ja auch ähnlich schlecht für uns, unsere Zivilisation wie jetzt das weltweite Heißklima, auf das wir momentan zu steuern.

1:09:28Karl Urban Und ganz zum Schluss dieses Papers kommt dazu noch ein interessantes Detail, wo ich noch nie so richtig drüber nachgedacht hatte, nämlich dass dieser Gedanke nicht ganz zu Ende gedacht ist. Denn wenn man die Milankovic-Zyklen eben noch nach die Zeit extrapoliert, wo eine Eiszeit wieder einsetzen könnte, dann beginnt mit ungefähr 66.000 Jahren in der Zukunft das nächste Interglacial, also die nächste globale Warmzeit, einfach durch die Sonnenstrahlung, die die Erde dann aufwärmt.

1:09:59Karl Urban Wenn aber wir jetzt mit unseren CO2-Emissionen die nächste Eiszeit ausfallen lassen, wir rutschen aber eher dann erstmal in kühlere Zeit rein, dann spätestens in 66.000 Jahren wird es dann so richtig unangenehm auf der Erde. Und da zitiere ich einen Satz aus dem aktuellen Paper, da steht, in diesem Fall wird das Muster zukünftiger Warmzeiten sehr unterschiedlich von den Prognosen sein, die man in dieser Studie gemacht hat.

1:10:27Karl Urban Also das ist so ein bisschen das Problem mit Langzeit-Klima-Vorhersagen, die das Verhalten des Menschen integriert. Da hilft uns die Vergangenheit irgendwann nicht mehr, weil wir Dinge tun, die einfach in der geologischen Geschichte unprezident sind. Zumindest in diesen Zeiträumen, die man sich jetzt hier angeschaut hat.

1:10:47Karl Urban Und das, liebe Franzi, war meine zweite und letzte Geschichte erstmal über die Milankovitsch-Zyklen, wie die Theorie nach dem Tod von Milutin Milankovitsch in ihre tiefste Krise rutschte, dann vor 50 Jahren wieder Phönix aus der Asche stieg und ihre berechtigte Anerkennung erhielt, obwohl bis heute einige Fragen Teil geowissenschaftlicher Forschung sind.

1:11:10Franziska Konitzer Danke dir, lieber Karl. Es war wieder kein Happy End, aber das macht auch nichts.

1:11:14Karl Urban Naja, es ist ja so ein bisschen offen. Ich meine, ich habe ja gesagt, es liegt in unserer Hand.

1:11:20Franziska Konitzer Der super zynische Teil von mir denkt sich gerade, wenn du heute jemandem erzählen würdest, dass die NATO eine Konferenz sponsert, wo es entfernt ums Erdklima geht an der Columbia University.

1:11:37Karl Urban Unvorstellbar, oder? In diesen Zeiten.

1:11:41Franziska Konitzer Das braucht man auch gar nicht genauer auszuführen, aber das ist so. Das, ja. Ja. So viel dazu. Nein, aber vielen, vielen, vielen lieben Dank für die Geschichte, lieber Karl. Ich finde das super spannend. Ich bin wie immer erschlagen, dass das halt echt eine sehr, sehr, sehr kleinteilige Arbeit ist. Also, dass du Melankovic letztendlich klingt es für mich ja schon so, als ob er der Antreiber war oder auch die Hauptperson, die diese Theorie, diese mathematischen Berechnungen durchgeführt hat, diese, Zyklen beschrieben, mathematisch.

1:12:23Franziska Konitzer Aber das dann wirklich nachzuweisen, es halt ja, ist ja Fitzelarbeit, ne? Mit diesen ganzen Bohrkernen und Terrassen auf Barbados und etc. pp. Das ist, ja, das finde ich krass, also das finde ich wirklich krass mit diesen ganzen unterschiedlichen Methoden und dieser, ja, dieser kleinteiligen Arbeit, dass du selbst, wenn du sagst, okay, du untersuchst selbst diese eine Insel, sag ich mal, so richtig, richtig tief gehen, das reicht aber immer noch nicht, weil das ist ja nur eine Insel auf dieser Erde, das finde ich echt Respekt, ich hätte dafür die Geduld nicht als, ja, experimentell arbeitende, ja, Geophysikerin oder Geologin oder irgendwie so, sich auch damit zufriedenzugeben, zu sagen, ich diesen super kleinen Teilaspekt.

1:13:10Karl Urban Also ich meine, was man daran sieht, das ist ja einfach moderne Naturwissenschaft, was da passiert. Also wenn du heute in der Plasma-Physik oder in der Magnetresonanz-Tomografie deine Doktorarbeit schreibst, arbeitest du ja auch an so einem Rädchen. Und warum ich jetzt ja auch Bock hatte, mal dieses Thema aufzugreifen, ich habe mir gedacht, irgendwie so Isotopen, Methoden, Proxys, das würde ich gerne mal erzählen, wie das funktioniert, aber man braucht ja irgendwie einen Anlass.

1:13:38Karl Urban Und das ist einfach ja so ein bisschen wie diese Geschichten zur Plattentektonik, die ich gemacht habe. So in den 60ern und 70ern passiert da unglaublich viel und in den 50ern ist so diese ganze Vorarbeit. Und das sind diese drei Jahrzehnte, wo aus der Geologie, dieser Wissenschaft, Ich laufe durchs Gelände und sammle Steine und lege die in einen Schrank und dann denke ich mir irgendwas dazu aus.

1:14:01Karl Urban Und aus dieser so eher Sammlerwissenschaft wird dann plötzlich eine moderne Naturwissenschaft. Man entwickelt ganz viele Methoden, geophysikalisch oder halt auch viel tiefer. Man nutzt diese ganzen kernphysikalischen Erkenntnisse in dem Fall. Geochemisch muss man ganz viel verstehen und im Labor erstmal ausprobieren.

1:14:18Karl Urban Ja, also auch dieser Sauerstoffproxy, dass das die Temperatur wirklich zuverlässig bestimmt. Da muss man ja auf verschiedenen Weisen raufgucken, dass es nicht dann doch noch andere Effekte gibt, die man einfach übersieht. Und geowissenschaftliche Forschung ist einfach bis heute so, dass man hat hunderttausend, wahrscheinlich nicht ganz so viele, man hat tausende Methoden zur Auswahl und eine hilft dir nicht, das Rätsel zu lösen und gerade so ein Prozess, der vor Millionen oder Milliarden Jahren stattgefunden hat, zu verstehen.

1:14:48Karl Urban Aber wenn man von diesen Methoden halt 10 oder 20 oder 30 auf so ein Problem wirft und die gleichen Proben damit anguckt, dann entsteht halt ein Bild, obwohl niemand dabei gewesen ist und ein Foto gemacht hat. Und das finde ich so spannend, aber auch so herausfordernd an der Geowissenschaft. Und trotzdem gibt es dann halt auch so Probleme wie jetzt hier, dieses 100.000-Jahr-Problem, keine Ahnung.

1:15:15Karl Urban Trotzdem noch nicht verstanden. Könnte ja auf der astronomischen Seite liegen, also auf diesem Grenzbereich oder irgendwo in der hohen Atmosphäre, was weiß ich. Also da gibt es halt dann trotzdem immer noch Bereiche, wo es vielleicht dann doch keine Isotropenproxys gibt, die uns davon erzählen können.

1:15:32Franziska Konitzer Ja, also ich ziehe meinen Hut, weil ich...

1:15:36Karl Urban Das tue ich auch.

1:15:38Franziska Konitzer Das ist, kleinste Detailarbeit, dass ich so echt Stück für Stück ja, ein Bild ergibt, aber es ergibt sich ja noch nicht mal ein Bild, sondern es ergibt sich, ja, es wird immer Dinge geben, die nicht ganz rein passen oder wie du selber sagst, Fragen, die damit immer noch nicht beantwortet werden und so und das finde ich krass.

1:15:56Franziska Konitzer Ich bin tief beeindruckt und hoffentlich, ich habe jetzt drei Seiten Notizen gemacht, hoffentlich gut gerüstet für das Quiz.

1:16:03Karl Urban Drei Seiten, okay.

1:16:05Franziska Konitzer Ja, hier, schau mal, in drei verschiedenen Farben.

1:16:08Karl Urban Boah, brutal. Also ich habe fünf Fragen an dich, Franzi. Dann schauen wir mal. Und meine erste Frage lautet, welche technische Entwicklung brachte die Milankovic-Theorie in den 50er Jahren arg ins Wanken?

1:16:27Franziska Konitzer Die Radiokarbon-Datierungsmethode C14.

1:16:31Karl Urban Korrekt. Frage 2. Was haben Terrassenausgestein an der Küste mit Milankovic-Zyklen zu tun?

1:16:39Franziska Konitzer Sie können dir verraten, ob sie mit den Milankovitsch-Zyklen übereinstimmen, weil sie dir was über die Höhe des Meeresspiegels verraten.

1:16:51Karl Urban Genau. Frage 3. Warum sind Gesteine an Land nicht perfekt geeignet, die Milankovitsch-Zyklen nachzuweisen? Frage 3.

1:17:03Franziska Konitzer Da tut sich noch zu viel anderes. Weiß ich nicht, Kontinenten, Wetter, Klima liegt oben auf.

1:17:12Karl Urban Ich habe mir in meiner Musterlösung aufgeschrieben, Land kann sich heben und senken. Das ist, glaube ich, so ein Hauptproblem.

1:17:22Franziska Konitzer Die Tatsache, dass du eine Musterlösung schreibst, finde ich zum Schrein. Es ist so unordentlich da oben.

1:17:29Karl Urban Ja, und deine Antwort war ja auch sehr gut. Frage 4. Welche Herausforderungen gab es darin, die Sedimente der Tiefsee als Klimaarchiv und damit zum Nachweis der Wirkung der Milankowitschzyklen aufs Klima zu verwenden?

1:17:47Franziska Konitzer Die Sedimentationsrate beträgt meistens nur ein bis zwei Millimeter pro Jahr. Und die Wurmlöcher machen der Sache einen Strich durch die Lässe. Weil wenn irgendein Meerestier, wo man in Wurmform sich durch diese Sedimente buddelt, dann bringt es alles durcheinander. Und dann habe ich ein rechtes Kuddelmuddel in meinem Bohrkern, was ich eigentlich nicht haben möchte.

1:18:04Karl Urban Korrekt. Und letzte Frage. Was ist bezüglich der Milankovic-Zyklen heute noch offen? Ein Beispiel.

1:18:13Franziska Konitzer Welche die Tatsache, dass ich in den geologischen Aufzeichnenden, möchte ich sagen, ja, Geological Record, zeigt sich eigentlich dieses 100.000-Jahr-Signal von der Exzentrizität der Erdumlaufbahn recht deutlich. Aber rein mathematisch sollte es nur eine sehr schwache Auswirkung haben und man weiß nicht warum.

1:18:33Karl Urban Rüde!

1:18:34Franziska Konitzer Tada!

1:18:37Karl Urban Sehr gut.

1:18:38Franziska Konitzer Am Ende deines langen Leides zur Exzentrizität kann ich dir sagen, dass du es einfach wie Physikerinnen und Physiker machen kannst und es mit E abkürzen kannst und dann sprichst du einfach nur von E und musst das ganze Wort nicht.

1:18:47Karl Urban Danke, das sagst du mir nach diesen zwei Folgen.

1:18:50Franziska Konitzer Danke. Bitte.

1:18:52Karl Urban Ich mache noch eine dritte Folge zu Milankovic, also so geht es nicht.

1:18:58Franziska Konitzer So, aber bis dahin haben wir es dann für heute, oder?

1:19:02Karl Urban Das sehe ich auch so lang genug.

1:19:05Franziska Konitzer Dann war sie das, die 113. Ausgabe von Astrogeo. Wir danken allen, die unsere Arbeit unterstützen. Das sind die regelmäßigen AbonnentInnen der Riffreporter und die Riffreporter sind eine Genossenschaft von über 100 freien und unabhängigen Journalistinnen und Journalisten, die zu vielen relevanten Themen arbeiten. Alles frei von Werbung und Trackern.

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1:20:35Franziska Konitzer Und zuletzt danken wir euch fürs Zuhören. Wir sagen Tschüss, Glück auf und Ad Astra. Bis zum nächsten Mal.

1:21:53Karl Urban Und C14, was ein radioaktives Element ist oder ein Isotop ist.

1:21:57Franziska Konitzer Entschuldigung, darf ich dich unterbrechen? Du musst, glaube ich, zweimal Isotop haben. Ansonsten kriegen wir ganz viele Mails, dass wir stabiles Element sagen und nicht stabiles Isotop.

1:22:05Karl Urban Ja, das ist richtig, zumal ja beides Teil des Elements ist.

1:22:08Franziska Konitzer Ja, beides ist ja beides.

1:22:10Karl Urban Ich war gerade bloß gedanklich. Ein Isotop kann auch stabil sein. Also Isotop ist ein allgemeiner Begriff. Ja, ja, ja.

1:22:17Franziska Konitzer CC12 ist ein stabiles Isotop des Elements Kohlenstoff. und C14 ist ein radioaktives Isotop, das Elements Kohlenstoff.

1:22:26Karl Urban Gut, dann mache ich das nochmal.

1:22:28Franziska Konitzer Sorry, dass ich so rum...

1:22:29Karl Urban Ja, ist gut. Ist super, wenn man aufpasst. Aber tatsächlich ist der Effekt der schwankenden Exzentrizität... Der schwankenden Exzentrizität...

1:22:47Franziska Konitzer Karl, haben wir noch eine Minute? Ich muss ganz kurz das Eichhorn die ganze Zeit auf den Balkon, sucht nach Nüssen und findet nichts. Muss ihm eine Nuss rauslegen.

1:22:56Karl Urban Das ist wichtig.