Um eine Vorstellung davon zu bekommen, was ein Temperaturanstieg bewirken kann, nahmen sie für die jetzt in der Fachzeitschrift «Nature» veröffentlichte Studie die vorige Wärmeperiode zu Zeiten der Neandertaler unter die Lupe.

Die Klimageschichte der Erde zeigt, dass Kalt- und Warmzeiten regelmässig wechseln, je nach Neigung und Umlaufbahn um die Sonne. Derzeit erlebt der Planet eine Warmzeit, das Holozän, die vor gut 10'000 Jahren einsetzte.

Experten warnen jedoch, dass die vom Menschen erzeugten Treibhausgase den Temperaturanstieg über das natürliche Mass hinaus verstärken. Wird das Klima wärmer, kann sich das Wasservolumen der Ozeane ausdehnen und das Eis der Polkappen schmelzen - der Meeresspiegel steigt.

Zum Vergleich sahen sich die Autoren der Studie die letzte Zwischeneiszeit vor der jetzigen näher an, die vor etwa 125'000 Jahren ihren Höhepunkt erreichte. Diese Eem-Warmzeit war so mild, dass in Europa Vorfahren der heutigen Elefanten, Löwen und Nilpferde lebten.

Bisherige Untersuchungen gingen davon aus, dass damals der Meeresspiegel vier bis sechs Meter höher lag als heute. Die neue Studie kommt aber zu dem Schluss, dass es fast mit Sicherheit über 6,70 Meter waren, wahrscheinlich zwischen acht und neun Meter.

Die für die Eisschmelze entscheidenden Temperaturen an Nord- und Südpol könnten wieder die Höhe der Eem-Zeit erreichen, wenn die Erde sich um zwei Grad erwärme, erklärten die Forscher.

Ohne abgestimmte Gegenmassnahmen, wie sie derzeit auf dem Klimagipfel in Kopenhagen beraten werden, sei dieser Anstieg bereits in diesem Jahrhundert als Folge des Treibhausgas-Ausstosses zu erwarten.

Wenn die Polregionen wieder Eem-ähnliche Temperaturen erreichten, bestehe die Gefahr eines «grossflächigen Zerfalls» der Eisdecken, warnte Michael Oppenheimer, Professor für Geowissenschaften in Princeton und einer der Autoren der Studie.

Dieses Ereignis könne durch die Temperaturen eingeleitet werden, die im jetzigen Jahrhundert erreicht würden. Wie lange eine solche Erwärmung anhalten müsste, um eine Eisschmelze grösseren Ausmasses auszulösen, sei ungewiss. Das könne Jahrhunderte dauern, oder auch viel weniger Zeit.

Aus der Studie ergibt sich auch nicht, um wie viel der Meeresspiegel in der Eem-Warmzeit pro Jahrhundert anstieg, wie Ko-Autor Robert Kopp erklärte. Schätzungen laufen auf sechs bis neun Meter in 1000 Jahren hinaus. Die Höhe des damaligen Meeresspiegels schlossen die Wissenschaftler aus Daten von Fossilien und Sedimenten, die von rund 50 verschiedenen Orten der Erde stammen.

«Das ist eine sehr beeindruckende Arbeit», befand Richard Alley von der Pennsylvania State University, der selbst an der Studie nicht beteiligt war. Die Wissenschaft könne nicht mit Gewissheit vorhersagen, was bei bestimmten Temperaturen geschehen werde, gab er zu bedenken.

Doch die Studie bestätige, dass die Eiskappen empfindlich auf Erwärmung reagierten, «und es braucht nicht sehr viel Grad, die Grösse einer Eisdecke zu verändern».