Ein Blick in die Klimageschichte unseres Planeten zeigt ein interessantes Phänomen: Wird es in der Region um den Nordpol wärmer, wird es um den Südpol tendenziell kälter. Fast so, als säßen die nördliche und südliche Hemisphäre auf einer Wippe, die hin und her schwingt. Die Klimaforschung nennt dieses gegenläufige Temperaturverhalten dementsprechend auch die „bipolare Wippe“. Eine internationale Studie, an der das Alfred-Wegener-Institut beteiligt war, zeigt nun jedoch, dass sich die Gletscher im Norden und im Süden in der Vergangenheit gleichzeitig zurückgezogen haben, was das Konzept der bipolaren Wippe in Frage stellt. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Phasen durch extreme Klimaveränderungen gekennzeichnet sind, so wie wir sie heute erleben. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Nature Geoscience.
In Bewegung gesetzt wird die bipolare Wippe von der Atlantischen Meridionale Umwälzströmung (AMOC). Diese Umwälzzirkulation ist auch als ozeanisches Förderband bekannt, weil sie warmes Wasser aus den Tropen an der Oberfläche Richtung Norden und kaltes Wasser in den Tiefen nach Süden transportiert. „Während der letzten Kaltzeit kam es in der nördlichen Hemisphäre zu einigen abrupten Abbrüchen an den nordamerikanischen Eisschilden, sodass Eisberge in den Nordatlantik drifteten und dort schmolzen. Das hat das Meerwasser abgekühlt und weniger salzig gemacht“, sagt Dr. Vincent Rigalleau, vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). In der Folge wurde die AMOC schwächer und konnte die Wärme im Ozean nicht mehr gleichmäßig verteilen: Während sich die Nordhalbkugel infolge abkühlte, staute sich die Wärme in die südlichen Breiten. Diese Extreme sind die sogenannten Heinrich-Ereignisse. „Diese Ereignisse treiben die bipolaren Wippe an und erklärt die Temperaturunterschiede zwischen den Hemisphären mit wichtigen Verschiebungen in der atmosphärischen und ozeanischen Zirkulation“, so Vincent Rigalleau.
Der AWI-Geologe war Teil eines internationalen Forschungsteam, das unter der Leitung des französischen Meeresforschungsinstitut Ifremer untersucht hat, wie sich die Gletscher in der nördlichen und südlichen Hemisphäre während dieser Heinrich-Ereignisse in der Vergangenheit entwickelt haben. Hierfür haben die Forschenden 70.000 Jahre Gletschergeschichte in der südlichen Hemisphäre rekonstruiert, mithilfe eines vier Meter langen Sedimentkerns, den sie vor der Küste Neuseelands gehoben haben.
Geochemische Fingerabdrücke verraten die Herkunft neuseeländischer Gletscher
Neuseeland liegt im Übergangsbereich zur Antarktis und zeigt besonders gut, wie sich die Veränderungen dort nach Norden ausbreiten. Deshalb haben die Forschenden geochemische Fingerabdrücke genommen, von Sedimentkernen, die durch Erosion und Gletschertransport der neuseeländischen Gletscher entstanden. Sie haben untersucht, woher das Material stammt, unter welchen Bedingungen es sich abgelagert hat und welche klimatischen Voraussetzungen herrschten, um den genauen Zeitpunkt des Gletscherrückzugs zu bestimmen. Ergänzend hat das Team auch Küsten- und Flusssedimente untersucht, um die Signaturen der Quellregionen einzugrenzen. So konnten sie die letzte Vergletscherung Neuseelands von der Quelle bis zur Senke verfolgen.
Die Ergebnisse über die Entwicklung der neuseeländischen Gletscher haben die Forschenden mit Studien zu ihren europäischen und nordamerikanischen Pendants verglichen und konnten so überraschend feststellen, dass es Zeiträume gab, in denen Gletscher auf beiden Hemisphären entgegen der bisherigen Annahme zur gleichen Zeit zurückgingen, was Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel, die Albedo und den Kohlenstoffhaushalt hatte. Vor allem während Heinrich-Ereignissen, also als die nördliche Hemisphäre von einer plötzlichen Abkühlung geprägt war. Was die Forschenden auch herausfanden war, dass obwohl es im Nordatlantik zu einer lokalen Abkühlung kam, jeder Heinrich-Episode eine globale Erwärmung vorausging. Diese globale Erwärmung ist laut der Studie eine Voraussetzung dafür, dass die Verlangsamung der AMOC den Kippeffekt der Wippe außer Kraft setzt.
Dass die neuseeländischen, europäischen und nordamerikanischen Gletscher gleichzeitig schmolzen, widerspricht der jedoch Vorstellung der bipolaren Wippe, einem Konzept, das hauptsächlich auf Eis-Analysen aus Grönland und der Antarktis beruht. „Unsere Ergebnisse zeigen, wie komplex, empfindlich und vernetzt das Klimasystem der Erde ist“, erklärt Samuel Toucanne, Hauptautor der Studie und Forscher für marine Geowissenschaften am Ifremer. Ein besseres Verständnis dieser vergangenen Klimamechanismen ist wichtig, um aktuelle Vorhersagemodelle zu verfeinern und die Auswirkungen des globalen Klimawandels in Verbindung mit menschlichen Aktivitäten abzuschätzen.
Neben dem Ifremer und dem AWI sind auch das neuseeländische National Institute of Water and Atmospheric Research, die University of Queensland, die University of New South Wales und das französische Centre national de la recherche scientifique an der Studie beteiligt.
Originalpublikation
Toucanne, S., Vázquez Riveiros, N., Soulet, G. et al. Synchronous bipolar retreat of mid-latitude ice masses during Heinrich Stadials. Nat. Geosci. (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-025-01887-x