Eine neue Studie eines Teams um Hiovanni Zanchetta untersuchte die mittelalterliche Klimaanomalie auf dem Balkan anhand von Ablagerungen aus der Golubarnica-Höhle im Jakupica-Massiv in Nordmazedonien. Ziel der Forschungsarbeit ist es, die klimatischen Veränderungen während des Mittelalters mit Hilfe eines besonders wertvollen Klimaarchivs zu rekonstruieren: eines Tropfsteins aus einer Karsthöhle. Solche Höhlenablagerungen, auch Speläotheme genannt, entstehen über Jahrtausende durch das langsame Ausfällen von Kalk aus tropfendem Wasser und bewahren dabei chemische Signaturen, die Rückschlüsse auf frühere Umwelt- und Klimabedingungen ermöglichen.
Im Mittelpunkt steht die Frage, wie sich die sogenannte Mittelalterliche Klimaanomalie, die etwa zwischen dem 9. und 13. Jahrhundert weite Teile Europas und des Nordatlantikraums beeinflusste, im südöstlichen Europa ausgeprägt hat. Während diese Klimaperiode in Nord- und Westeuropa vergleichsweise gut dokumentiert ist, existieren für den Balkan deutlich weniger hochauflösende Klimaarchive. Die Untersuchung aus Nordmazedonien schließt daher eine wichtige geografische Lücke und liefert neue Erkenntnisse über die regionale Entwicklung des Klimas in Südosteuropa.
Die Wissenschaftler analysierten einen Tropfstein aus der Golubarnica-Höhle mit modernen geochemischen Methoden. Besonders untersucht wurden stabile Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope sowie weitere Eigenschaften der Kalkablagerungen. Diese Messwerte erlauben Rückschlüsse auf Veränderungen des Niederschlags, der Feuchtigkeit, der Wasserzirkulation im Karstsystem und teilweise auch auf Veränderungen der Vegetation und der Bodenprozesse oberhalb der Höhle. Entscheidend ist dabei, dass Tropfsteine nicht unmittelbar Temperatur oder Niederschlag messen, sondern komplexe Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Niederschlagswasser, Boden und Gestein aufzeichnen. Deshalb interpretieren die Autoren ihre Ergebnisse im Zusammenhang mit weiteren regionalen Klimadaten und bereits bekannten paläoklimatischen Archiven.
Ein wesentliches Ergebnis der Arbeit ist, dass die Mittelalterliche Klimaanomalie im Balkan keineswegs als einheitlich warme oder trockene Periode verstanden werden kann. Vielmehr zeigen die Höhlendaten eine ausgeprägte zeitliche Struktur mit mehreren Phasen unterschiedlicher klimatischer Bedingungen. Die Klimaentwicklung verlief offenbar wechselhafter, als es die vereinfachte Vorstellung einer mehrere Jahrhunderte dauernden gleichförmigen Warmzeit vermuten lässt. Die Autoren betonen damit die regionale Eigenständigkeit des Balkans innerhalb der europäischen Klimageschichte.
Die untersuchten Isotopenwerte deuten darauf hin, dass Veränderungen im Niederschlagsregime eine zentrale Rolle spielten. Dabei geht es weniger um die absolute Niederschlagsmenge allein als um Veränderungen der Herkunft und der saisonalen Verteilung der Niederschläge sowie um die Intensität der Feuchtigkeitszufuhr in die Region. Die chemischen Signaturen im Tropfstein spiegeln somit Veränderungen des atmosphärischen Wasserkreislaufs wider, die eng mit großräumigen Zirkulationsmustern verbunden gewesen sein dürften.
Von besonderer Bedeutung ist die zeitliche Einordnung der beobachteten Klimaschwankungen. Durch eine präzise Altersbestimmung der Tropfsteinschichten konnten die Forscher die einzelnen Wachstumsphasen mit hoher zeitlicher Genauigkeit datieren. Dadurch lässt sich die Entwicklung des Klimas während der mittelalterlichen Jahrhunderte wesentlich detaillierter verfolgen als mit vielen anderen terrestrischen Klimaarchiven. Die Studie zeigt, dass einzelne feuchtere und trockenere Intervalle innerhalb der Mittelalterlichen Klimaanomalie deutlich voneinander unterschieden werden können.
Die Autoren vergleichen ihre Ergebnisse mit anderen Klimaarchiven aus dem Mittelmeerraum, dem Balkan und angrenzenden Regionen. Dabei wird deutlich, dass viele Klimasignale zwar überregional erkennbar sind, ihre Ausprägung jedoch von Region zu Region unterschiedlich sein kann. Während manche Gebiete Europas während bestimmter mittelalterlicher Jahrhunderte eher trockene Bedingungen aufwiesen, lassen andere Archive auf feuchtere Verhältnisse schließen. Die Untersuchung aus der Golubarnica-Höhle unterstützt damit die Auffassung, dass die Mittelalterliche Klimaanomalie kein räumlich einheitliches Ereignis war, sondern aus einem Mosaik regional unterschiedlicher Klimaentwicklungen bestand.
Ein weiterer wichtiger Aspekt betrifft die Rolle der atmosphärischen Zirkulation. Die Klimageschichte Südosteuropas wird stark durch das Zusammenspiel mediterraner und kontinentaler Luftmassen geprägt. Veränderungen in der Position und Stärke großräumiger Drucksysteme können die Niederschlagsverteilung auf dem Balkan erheblich beeinflussen. Die Autoren interpretieren die geochemischen Daten deshalb vor dem Hintergrund möglicher Veränderungen der nordatlantischen und mediterranen Zirkulationsmuster, ohne die regionalen Höhlendaten auf einen einzigen klimatischen Mechanismus zurückzuführen.
Die Studie besitzt außerdem eine besondere Bedeutung für das Verständnis natürlicher Klimavariabilität. Historische und prähistorische Klimaarchive zeigen, dass das Klimasystem auch ohne menschlichen Einfluss deutliche Schwankungen über Jahrzehnte und Jahrhunderte hinweg aufweisen kann. Gerade Höhlenarchive ermöglichen es, solche natürlichen Veränderungen mit hoher zeitlicher Auflösung zu dokumentieren und mit anderen Klimaindikatoren wie Seesedimenten, Baumringen oder marinen Ablagerungen zu vergleichen. Die Arbeit liefert damit einen weiteren Baustein für die Rekonstruktion der Klimageschichte Europas während des letzten Jahrtausends.
Besonders hervorzuheben ist die geografische Lage der Golubarnica-Höhle. Das Jakupica-Massiv befindet sich in einer klimatischen Übergangszone zwischen dem mediterranen Einflussbereich und dem kontinental geprägten Inneren des Balkans. Dadurch eignet sich die Höhle besonders gut als Beobachtungspunkt für Veränderungen des regionalen Wasserkreislaufs. Die im Tropfstein gespeicherten Signale können helfen zu verstehen, wie empfindlich diese Übergangsregion auf Veränderungen der großräumigen atmosphärischen Zirkulation reagiert hat.
Die Untersuchung unterstreicht zugleich die Bedeutung hochauflösender regionaler Klimaarchive. Globale oder kontinentale Temperaturrekonstruktionen können wichtige langfristige Trends zeigen, reichen jedoch häufig nicht aus, um die tatsächlichen Umweltbedingungen einzelner Regionen zu beschreiben. Für Südosteuropa liefern Tropfsteine deshalb eine besonders wertvolle Ergänzung, weil sie kontinuierliche und präzise datierbare Informationen über vergangene Klimaentwicklungen enthalten. Dadurch lassen sich regionale Unterschiede wesentlich besser erkennen und historische Klimaperioden differenzierter bewerten.
Insgesamt kommt die Studie zu dem Schluss, dass die Mittelalterliche Klimaanomalie auf dem Balkan durch deutliche klimatische Schwankungen geprägt war und sich nicht auf eine einfache Warm- oder Trockenphase reduzieren lässt. Die geochemischen Untersuchungen des Tropfsteins aus der Golubarnica-Höhle erweitern das bislang noch lückenhafte Wissen über die Klimageschichte Nordmazedoniens und des gesamten südöstlichen Europas. Sie zeigen zugleich, dass regionale Klimaarchive unverzichtbar sind, um natürliche Klimavariationen der vergangenen Jahrhunderte räumlich und zeitlich möglichst genau zu rekonstruieren und die komplexen Wechselwirkungen zwischen Niederschlag, atmosphärischer Zirkulation und Umweltentwicklung besser zu verstehen.
Paper: Zanchetta et al. 2026 (Palaeo3), https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031018226003159