Vor 635 Millionen Jahren war die Erde ein "Super-Treibhaus"

Ein internationales Team hat "starke geochemische Hinweise" auf extrem hohe Kohlendioxid-Konzentrationen in der Atmosphäre gefunden.

Dies berichtete der an der Arbeit beteiligte Geologe Christoph Spötl von der Universität Innsbruck gegenüber der APA. Das Neoproterozoikum (vor etwa 1.000 bis 542 Millionen Jahren) gilt als eine der ausgeprägtesten Eiszeit-Ären der Erdgeschichte. Einige Forscher gehen sogar davon aus, dass sich zeitweise ein zusammenhängender Eisschild rund um den Erdball (“Schneeball Erde”) gebildet hat. Zumindest unbestritten ist laut dem Geologen, dass es zu “mehreren Supereiszeiten” kam.

Von hohen Kohlendioxid-Konzentrationen in der damaligen Atmosphäre sind die Forscher bereits theoretisch als Folge der umfassenden Vereisungen ausgegangen. Von Vulkanen sei Kohlendioxid (CO2) emittiert worden, doch aufgrund der Eisdecke sei viel weniger davon der Atmosphäre entzogen worden. So müssen etwa die Verwitterungsprozesse, bei denen Kohlendioxid gebunden wird, “massiv reduziert gewesen sein”, so Spötl. Bisher gab es für den höheren CO2-Gehalt keine stichhaltigen Beweise. Die Forscher um Huiming Bao von Louisiana State University in Baton Rouge (USA) haben nun ihre Untersuchungen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift “Science” veröffentlicht.

Das Team untersuchte 635 Millionen Jahre alte Kalk- und Dolomitgesteine aus Spitzbergen, die sich gegen Ende einer dieser Supereiszeiten gebildet haben müssen. Die Ergebnisse ihrer sogenannten stabilen Isotopenanalysen zeichnen das Bild der Superlative während einer dieser Supereiszeiten: extreme Isotopenwerte des Sauerstoffs, wie sie bisher noch nie gemessen worden sind.

Indirekt erlauben diese Werte laut Spötl auch Rückschlüsse auf den hohen Kohlendioxid-Gehalt der damaligen Atmosphäre, der mindestens 12.000 Teilchen CO2 pro einer Million Teilchen Luft (ppm) betragen hat – “vielleicht aber auch um ein Vielfaches höher war”, so Spötl. Zum Vergleich: Im Jahr 2008 betrug die Konzentration 386 ppm. Seit dem Neoproterozoikum bis heute habe es zudem nur Schwankungen mit Maximalhöhen des Zehnfachen des heutigen Wertes gegeben.

Eine offene Frage ist nach wie vor, wie viel Erdoberfläche im Zuge dieser Supereiszeiten wirklich vereist war. “Hier scheiden sich die Geister”, so Spötl. Gehen einige vom “Schneeball Erde” aus, glauben andere an größere eisfreie Bereiche, etwa in den niedrigeren Breiten. Eine für Spötl interessante Frage ist auch, wie sich bei den damaligen Extrembedingungen die marinen Organismen verhalten haben – “wie das Leben, das es ja damals schon gab, diese Achterbahn des Klimas gemeistert hat”.

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