Die kommende Eiszeit: Wo werden Tierarten Zuflucht finden?

Prospektive Karte der land- und ozeanischen Refugien während der nächsten Vereisung — Wie wird die Erde in 50.000 Jahren aussehen, zwischen dem Vorrücken der Gletscher, der Ausdehnung der Tundren, den letzten Refugien für die Tierwelt und noch fruchtbaren Ozeanen?
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Wissenschaftliche Zusammenfassung

Die Frage „Wann hätte die nächste Eiszeit beginnen sollen?“ hängt mit den Milanković-Zyklen zusammen: Ohne menschlichen Einfluss hätte eine neue Vereisung vor ~10.000 bis 11.000 Jahren beginnen können. Allerdings verschiebt der Anstieg des anthropogenen CO₂ diese Schwelle weit hinaus, auf ~50.000 Jahre oder mehr. Das aktuelle Klima verhindert die Ansammlung von Somerschnee, eine notwendige Bedingung für das Wachstum von Eisschilden.

Heute sind nur wenige Regionen wirklich unbewohnbar (Antarktis, zentrale Sahara, inneres Grönland, Hochgebirge usw.). Die bewohnbaren Landflächen umfassen ≈135 Millionen km² von ≈149 Millionen km² Landfläche. Basierend auf dem Letzten Glazialen Maximum (LGM, ~21.000 Jahre) ist es möglich, zukünftige lebensfähige Räume für die Biodiversität während einer nächsten Vereisung zu identifizieren. Die landbasierten Refugien werden sich hauptsächlich in den südlichen gemäßigten Regionen (Mittelmeerraum, Südafrika, Australien, Südamerika), feuchten tropischen Zonen und aufgetauchten kontinentalen Plateaus (Beringia, Sunda) befinden.

Was werden die Refugien des Lebens während der nächsten Vereisung sein?

In ~50.000 Jahren, wenn die natürlichen Milanković-Zyklen ihren Lauf wieder aufnehmen, wird die Erde eine neue Eiszeit erleben, die mit dem Letzten Glazialen Maximum vergleichbar ist. Die vereisten Zonen werden Kanada, den Norden der USA, Skandinavien und die Alpen bedecken. Das Landleben wird sich in Refugien konzentrieren: Mittelmeerraum, Subsahara-Afrika, Südostasien, Beringia und Küstenzonen der Südhalbkugel. Die Ozeane werden eine biologische Produktivität in Fjorden mit Meeresgletschern und in Küstenzonen mit Auftrieb aufrechterhalten, wo tiefe Nährstoffe an die Oberfläche steigen. Breitengradwanderung, physiologische Anpassung und Ökosystemresilienz werden der Schlüssel zum Überleben sein, aber der menschliche Fußabdruck (Fragmentierung, Verschmutzung, Erwärmung) könnte diese Refugien und die Fähigkeit der Arten, sich dort anzusiedeln, tiefgreifend verändern.

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Der Zyklus der Vereisungen

Die Klimageschichte der Erde ist durch den Wechsel zwischen Eiszeiten und Warmzeiten geprägt, deren Hauptauslöser astronomisch ist. Die Milanković-Zyklen beschreiben die periodischen Veränderungen der Sonneneinstrahlung, die der Planet erhält, bedingt durch die kombinierte Wirkung von drei orbitalen Parametern: die Exzentrizität der Erdbahn (Zyklus von ~100.000 Jahren), die Neigung der Erdachse (Zyklus von ~41.000 Jahren) und die Präzession der Tagundnachtgleichen (Zyklus von ~19.000 bis 23.000 Jahren). Diese Veränderungen beeinflussen die saisonale und breitengradabhängige Verteilung der Sonnenenergie und wirken sich direkt auf die Bildung und das Schmelzen von Eisschilden aus. Wenn die Sommer auf der Nordhalbkugel kalt genug sind, dass der Schnee nicht vollständig schmilzt, sammelt er sich an und verdichtet sich zu Eis, was eine Vereisung einleitet.

Eine Eiszeit ist durch eine erhebliche Ausdehnung der polaren und kontinentalen Eisschilde (Inlandeis), einen Rückgang des Meeresspiegels um etwa 120 Meter (durch die Bindung von Wasser in Form von Eis), eine globale Abkühlung um durchschnittlich 4 bis 8 °C und eine tiefgreifende Veränderung der Meeresströmungen, insbesondere der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), gekennzeichnet. Diese Umwandlungen zwingen die Arten, sich anzupassen oder zu wandern.

Schätzung der bewohnbaren Landflächen während der nächsten Eiszeit

Basierend auf der aktuellen Fläche der bewohnbaren Landflächen (≈135 Millionen km²) und der wahrscheinlichen Ausdehnung der Inlandeis- und Periglazialzonen während einer zukünftigen Vereisung kann geschätzt werden, dass die Fläche der bewohnbaren Landflächen ≈100 bis 110 Millionen km² betragen wird (eine Verringerung um etwa 20 bis 40% im Vergleich zur aktuellen Situation).

Die großen Vereisungen der jüngeren Erdgeschichte

Chronologie der großen quartären Vereisungen (marine Isotopenstadien)
Name der Epoche / Vereisungsperiode	Zeitraum (ca.)	Stark vereiste Regionen	Wissenschaftliche Anmerkungen
Letztes Glaziales Maximum (LGM)	~26.000 – 19.000 Jahre	Laurentidisches Eis (Nordamerika), Fennoskandisches Eis (Nordeuropa), alpine und andine Eiskappen	Höhepunkt der letzten quartären Vereisung; Meeresspiegel ~120 m niedriger, weite kalte Steppen in Eurasien.
Vereisung der vorletzten Periode (MIS 6)	~190.000 – 130.000 Jahre	Nordamerika, Nordeuropa, Grönland, Antarktis	Bedeutende Vereisung vor der Eem-Warmzeit; ausgedehnte Eisschilde, aber andere Konfiguration als beim LGM.
Vereisung von MIS 8	~300.000 – 250.000 Jahre	Hohe Breiten der Nordhalbkugel und Antarktis	Ausgeprägte Kaltphase in den marinen Isotopenaufzeichnungen; Wechsel mit wärmeren Warmzeiten.
Vereisung von MIS 10	~370.000 – 330.000 Jahre	Nordamerikanische und eurasische Eisschilde, Antarktis	Tiefgreifende Vereisung des mittleren Quartärs, gut sichtbar in marinen Sedimentkernen.
Vereisung von MIS 12	~480.000 – 430.000 Jahre	Nördliche Hemisphäre (kontinentale Eisschilde), Antarktis	Eine der intensivsten Vereisungen des Quartärs mit maximaler Ausdehnung der Eisschilde auf der Nordhalbkugel.
Vereisung von MIS 16	~650.000 – 620.000 Jahre	Hohe nördliche Breiten und Antarktis	Alte quartäre Vereisung, die hauptsächlich durch Sauerstoffisotopenvariationen in den Ozeanen identifiziert wird.

Projektion für 50.000 Jahre: Lebensfähige Landzonen

In einem „natürlichen“ Klimaszenario sollte die nächste Vereisung ab ~30.000 Jahren an Intensität zunehmen und gegen 50.000 Jahre ihr Maximum erreichen. Paläoklimamodelle deuten auf eine Konfiguration hin, die mit dem LGM vergleichbar ist, aber mit Unterschieden aufgrund der aktuellen Kontinentalanordnung und des Erbes der anthropogenen Erwärmung.

Nicht vereiste gemäßigte Zonen

Die mittleren Breiten der Nordhalbkugel, zwischen 30° und 50°, bleiben teilweise eisfrei. In Südeuropa (Iberische, Italienische und Balkanhalbinseln) und um das Mittelmeer herum werden Kältesteppen- oder boreale Waldbedingungen vorherrschen, aber mit feuchteren Refugien in höheren Lagen. In Südasien werden der Himalaya und die tibetischen Massive Hochgebirgsrefugien bieten, während die Ganges-Ebene relativ gemäßig bleiben könnte.

Tropische Regionen

Die tropischen Zonen (Mittelamerika, Amazonasbecken, Zentralafrika, Südostasien) werden zu den thermisch stabilsten Regionen gehören, auch wenn sie eine deutliche Austrocknung und eine Verringerung der feuchten Wälder zugunsten von Savannen und lichten Wäldern erleben. Der Amazonas-Regenwald wird sich in Refugien zurückziehen, während sich die afrikanischen Savannen ausdehnen. Tropische Bergregionen (Anden, Kilimandscharo, Neuguinea) werden eine entscheidende Rolle als Refugien für Hochgebirgsarten spielen.

Aufgetauchte kontinentale Schelfe

Der Rückgang des Meeresspiegels (~120 m) wird weite Gebiete freilegen. In Asien wird das Sunda-Shelf die Sunda-Inseln mit der Malaiischen Halbinsel verbinden und einen riesigen Raum aus Savanne und lichten Wäldern schaffen, ein Refugium für viele asiatische Arten. Beringia wird wieder auftauchen und einen Korridor zwischen Asien und Nordamerika bieten. Ähnlich wird das australische Schelf (Sahul) Australien, Tasmanien und Neuguinea verbinden.

Kalte Wüsten und periglaziale Steppen

Um die Eisschilde herum wird sich ein breiter Gürtel aus periglazialen Steppen (analog zur Mammutsteppe von Beringia) und kalten Wüsten (Löss) entwickeln, die einen großen Teil Mitteleuropas, Sibiriens und der nordamerikanischen Ebenen bedecken. Diese Umgebungen, obwohl baumarm, sind extrem produktiv in Bezug auf Gräser und Kräuter und unterstützen eine pflanzenfressende Mega-Fauna. Die südlichsten Zonen dieser Steppen (z. B. Ungarn, Ukraine, Great Plains der USA) werden Refugien für große Säugetiere darstellen.

Lebensfähige ozeanische Lebensräume trotz Abkühlung

Der Ozean wird große Veränderungen durchlaufen: Rückgang des Meeresspiegels, Änderungen der Strömungen, Abkühlung der Oberflächengewässer, Ausdehnung des Meereises. Dennoch werden einige Zonen biologisch aktiv bleiben.

Meeresspiegelrückgang und neue Landflächen

Die Freilegung der kontinentale Schelfe wird die Fläche der Schelfmeere (z. B. Südchinesisches Meer, Nordsee) verringern, aber neue Küstenlebensräume und Lagunen schaffen, die reich an Nährstoffen sind.

Verlagerung der marinen Produktivität

Die marine Primärproduktion (Phytoplankton) wird sich in Auftriebsgebieten (Aufstieg von nährstoffreichem Tiefenwasser) konzentrieren, hauptsächlich entlang der Westküsten der Kontinente (Kalifornien, Peru, Marokko, Namibia) und im Südlichen Ozean. Vereisungen begünstigen Auftriebe aufgrund der Verstärkung der Passatwinde.

Rolle der Meeresströmungen

Veränderungen der AMOC (Verlangsamung oder teilweiser Stillstand) werden den Wärmetransport in den Nordatlantik reduzieren, die europäischen Gewässer abkühlen und die Produktivität in den nordischen Meeren begrenzen. Allerdings könnten Fjorde, die von Meeresgletschern (die direkt ins Meer münden) gespeist werden, zu Zonen hoher Produktivität werden. Tatsächlich verursachen die Schmelzwasserfahnen der Meeresgletscher einen lokalen Auftrieb (Aufstieg von nährstoffreichem Tiefenwasser), der eine hohe Primärproduktion unterstützt, wie in Grönland beobachtet. Dieses Phänomen wird als „Düngeeffekt der Meeresgletscher“ bezeichnet.

Biologisch aktive ozeanische Zonen

Die ozeanischen Zonen, die produktiv bleiben werden, sind daher:

Die Küstenauftriebsgebiete (ganzjährige Produktivität).
Die Fjorde mit Meeresgletschern (z. B. Grönland, Patagonien, Spitzbergen), wo der Nährstoffeintrag sommerliche Phytoplanktonblüten aufrechterhält.
Die saisonalen Schelfeisgebiete (Antarktis, Arktis), reich an Meereis, das Diatomeen- und Krillgemeinschaften beherbergt.
Die Rücken und Unterwasserplateaus (z. B. Doggerbank in der freigelegten Nordsee), Zonen der Vermischung und Nährstoffe.

Auswirkungen auf lebende Arten und Überlebensstrategien

Die Reaktion der Arten auf die nächste Vereisung wird teilweise die während des LGM beobachteten Muster wiederholen, aber in einem neuen Kontext, der durch den menschlichen Einfluss geprägt ist.

Überlebensstrategien

Breitengradwanderung: Arten aus den gemäßigten Zonen werden nach Süden (Nördliche Hemisphäre) oder nach Norden (Südliche Hemisphäre) wandern. Bäume und Wälder können sich hunderte von Kilometern in Richtung Äquator bewegen.
Physiologische Anpassung: Einige Arten werden kältebeständige Phänotypen entwickeln (Morphologie, Stoffwechsel, Kryoprotektion). Kleine Säugetiere (z. B. arktische Ziesel) könnten dank Winterruhe überleben.
Ausbreitung in Refugien: Klimatische Refugien werden zu Zonen der Biodiversitätskonzentration, in denen die Wechselwirkungen zwischen den Arten zunehmen.

Verletzliche und widerstandsfähige Arten

Verletzlich: Arten mit geringer Ausbreitungsfähigkeit (Pflanzen mit schweren Samen, Reptilien, Amphibien), Kältehabitat-Spezialisten, die in die Falle geraten könnten (z. B. Bergarten ohne Höhenrefugium), und Arten großer tropischer Wälder, wenn die Fragmentierung zu stark ist.
Widerstandsfähig: Generalistische Arten (z. B. Raben, Ratten, Füchse), Steppenherbivoren (Bisons, Pferde, Kamele) und marine planktonische Organismen mit Resistenzstadien (Zysten, Sporen).

Wo wird der Mensch in dieser Eiszeitwelt leben?

Im Gegensatz zu wilden Arten wird der Mensch nicht nur von natürlichen klimatischen Refugien abhängen: Technologie, Landwirtschaft und soziale Organisation werden zusätzliche Handlungsmöglichkeiten bieten. Physische Einschränkungen bleiben jedoch entscheidend, insbesondere der Zugang zu Ackerland, Süßwasser und Energie.

Die günstigsten Regionen für menschliche Siedlungen werden weitgehend mit den bereits identifizierten Biodiversitätsrefugien übereinstimmen (Mittelmeerraum, Südasien, Subsahara-Afrika, Mittelamerika), zwischen 20° und 45° Breite. Dies ist bereits das Muster, das während des Letzten Glazialen Maximums beobachtet wurde, wo sich archäologische Stätten des Menschen genau in diesen Zonen konzentrieren. Die heutigen großen Getreideebenen (Nordamerika, Nordeuropa) werden zu periglazialen Steppen, die für den Anbau ungeeignet sind, während neue Ackerflächen auf den durch den Meeresspiegelrückgang (~120 m) freigelegten kontinentale Schelfen entstehen.

Dieses Szenario bleibt jedoch von der Technologie abhängig, die möglicherweise die Besiedlung größerer Regionen als die geschätzten ermöglichen könnte.

Bestimmende Faktoren für die menschliche Bewohnbarkeit während einer zukünftigen Vereisung
Faktor	Auswirkung in der Eiszeit	Folge für die menschliche Besiedlung
Durchschnittstemperatur	Rückgang um 4 bis 8 °C	Zusammenziehen der bewohnbaren Zonen in Richtung mittlerer Breiten und Tropen
Meeresspiegel	Rückgang um etwa 120 m	Freilegung neuer Küstengebiete, Veraltung der aktuellen Häfen
Niederschläge	Regionale Umverteilung (Austrocknung oder Befeuchtung je nach Zone)	Verlagerung der landwirtschaftlichen Zonen, Entstehung neuer Binnenseen
Ausdehnung der Inlandeisgebiete	Ausdehnung über Nordamerika und Nordeuropa	Aufgabe der heute am dichtesten besiedelten Regionen der Nordhalbkugel
Energie- und Technologieressourcen	Keine direkte klimabedingte Veränderung	Ermöglichen die Besiedlung klimatisch randständiger Zonen, vorausgesetzt, es gibt stabilen Zugang zu Ressourcen

Prospektive textliche Kartierung der Weltregionen

Die Konfiguration der Erde in ~50.000 Jahren (falls die Vereisung eintritt) könnte wie folgt beschrieben werden:

Kategorien von Zonen während der nächsten Vereisung
Kategorie	Betroffene Regionen	Merkmale
Vereiste Zonen	Kanada, Norden der USA, Grönland, Skandinavien, Island, Alpen, Ural, Patagonien, Antarktis (Ausdehnung)	Dicke Eisschilde (mehrere km), fast vollständiges Fehlen von Leben, einige nackte Refugien (Nunataks).
Periglaziale Zonen (Kältesteppen, Lösswüsten)	Mitteleuropa (Deutschland, Polen, Westrussland), amerikanische Ebenen (Mittlerer Westen), Südsibirien, Nordchina, Argentinien (Pampas)	Offene Landschaften, dominiert von Gräsern und Kräutern, mit gefrorenen Böden (Permafrost), hohe Windaktivität (Lössablagerungen).
Terrestrische biologische Refugien	Mittelmeerraum, Iberische Halbinsel, Italien, Balkan, Ostafrika, Südafrika, Südostasien (Sunda), Mittelamerika, Anden, Himalaya, Beringia, Tasmanien, Neuseeland, kalifornische Küste	Gemischte gemäßigte Wälder, feuchte Savannen, feuchte tropische Wälder (in Tieflandzonen), bergige Gebiete mit Mikroklimata, Refugien für die Mega-Fauna.
Produktive ozeanische Zonen	Küstenauftriebsgebiete (Kalifornien, Peru, Marokko, Namibia, Senegal), Fjorde von Grönland und Patagonien, Beringmeer, antarktisches Schelfeis, Doggerbank (freigelegte Nordsee)	Aufstieg von Tiefenwasser, Nährstoffeintrag, Phytoplanktonblüten, reiche marine Nahrungsketten (Fische, Meeressäuger, Vögel).

Fazit: Welche Zukunft hat das Leben in einer Eiszeitwelt?

Die nächste Eiszeit, falls sie eintritt, wird nicht das Ende des Lebens auf der Erde markieren, sondern vielmehr eine große Umverteilung seiner Präsenz. In etwa 50.000 Jahren könnte die Menschheit sich anpassen und in einer Eiszeitwelt komfortabel leben, dank heute unvorstellbarer Technologien. Eine reichliche Energieversorgung (Kernfusion, Geothermie), kontrollierte Lebensräume (Kuppeln oder unterirdische Strukturen), klimunabhängige Landwirtschaft, fortschrittliche Biotechnologien und KI-gestützte Robotik für die Logistik könnten diese eisige Welt in eine kalte, aber durch und durch bewohnbare Umgebung verwandeln, die sogar für menschlichen Wohlstand förderlich sein könnte.

Wissenschaftliche Referenzen

FAQ: Refugien während der Eiszeiten verstehen

Was ist ein biologisches Refugium (Refugium) während einer Eiszeit?

Ein biologisches Refugium ist ein geografisches Gebiet, in dem die klimatischen Bedingungen während einer Eiszeit relativ mild blieben, sodass Arten überleben konnten, während sie aus den umliegenden Regionen verschwanden. Diese Refugien sind oft geschützte Täler, Küstenzonen, Bergregionen oder feuchte tropische Wälder. Sie sind für die Besiedlung nach der Eiszeit von entscheidender Bedeutung.

Was waren die Hauptrefugien während der letzten Eiszeit?

Die wichtigsten landbasierten Refugien befanden sich in Südeuropa (Iberische, Italienische, Balkanhalbinseln), Nordamerika (Südosten der USA, kalifornische Küste), Asien (Beringia, Himalaya, Südostasien) und Subsahara-Afrika (Region der Großen Seen, Südafrika).

Warum sind Meeresgletscher für die marine Produktivität wichtig?

Meeresgletscher (die direkt ins Meer münden) verursachen Schmelzwasserfahnen, die nährstoffreiches Tiefenwasser an die Oberfläche bringen. Dieses Phänomen, glazialer Auftrieb genannt, düngt die Meeresoberfläche und unterstützt eine hohe Phytoplanktonproduktivität, selbst im Sommer, was in Fjorden, die von Landgletschern gesäumt sind, nicht der Fall ist.

Ist die nächste Eiszeit sicher?

Nein, die menschliche Aktivität könnte sie verzögern oder sogar verhindern. Massive CO₂-Emissionen (Treibhausgase) erwärmen den Planeten. Laut dem Forscher Frerk Pöppelmeier: „Wenn wir weiterhin CO₂ ausstoßen, ist es möglich, dass wir in absehbarer Zukunft nie wieder eine Eiszeit haben werden.“ Die natürlichen orbitalen Parameter sind vorhanden, aber der anthropogene Treibhauseffekt wirkt ihnen entgegen.

Wie wandern Pflanzenarten während einer Eiszeit?

Pflanzenarten wandern hauptsächlich durch Samenverbreitung (Wind, Tiere) und durch allmähliche Ausbreitung der Populationen in Richtung milderer Zonen. Bäume können sich beispielsweise im Durchschnitt mehrere hundert Meter pro Jahr bewegen, aber Arten mit schweren Samen (wie Buche oder Eiche) sind langsamer und können in die Falle geraten, wenn die Vereisung schnell voranschreitet. Bergrefugien ermöglichen es den Arten oft, in höheren Lagen zu überleben, anstatt weite Strecken zu wandern.