Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rapide Klimaerwärmung vor 55 Millionen Jahren

27.09.2016

Vor 55 Millionen Jahren erlebte die Erde innerhalb weniger tausend Jahre einen massiven Temperaturanstieg. Die Ursachen für dieses sogenannte Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM) sind bis heute rätselhaft. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat im Golf von Kalifornien Hinweise darauf gefunden, dass starker Vulkanismus am Boden des noch jungen Atlantiks zu den Ursachen gezählt haben könnte. Die Studie ist in der Septemberausgabe der internationalen Fachzeitschrift Geology erschienen.

Ein Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen um zwei Grad, wie er bis Ende dieses Jahrhunderts durchaus möglich ist, bedeutet für viele Ökosysteme bereits erhebliche Veränderungen. Vor 55 Millionen Jahren jedoch, am Übergang vom Erdzeitalter des Paläozäns zum Eozän, stiegen die Durchschnittstemperaturen innerhalb von wenigen tausend Jahren um bis zu sechs Grad an.


Ein Schwarzer Raucher im Guaymas-Becken, aufgenommen vom ROV HYBIS des GEOMAR. Diese heiße Quellen können CO2 und Methan mehrere hundert Meter hoch in die Wassersäule transportieren.

Foto: ROV HYBIS, GEOMAR

Dieses Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM) sorgte für ein globales Artensterben, in den Ozeanen entstanden riesige Todeszonen. Bis heute sind die Ursachen für den schnellen Klimawandel des PETM nicht geklärt.

Forscherinnen und Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Bremen, aus der Schweiz, aus Mexiko, Norwegen, Taiwan und den USA Indizien dafür gefunden, dass eine Phase mit starkem Vulkanismus im damals noch deutlich schmaleren Atlantik Schuld am PETM gewesen sein könnte.

„Wir haben 2015 im Golf von Kalifornien geologische Strukturen gefunden, die belegen, dass Vulkanismus, der ein Ozeanbecken öffnet, auch in der Lage ist, große Mengen Kohlenstoff in die Atmosphäre zu transportieren und so den Treibhauseffekt zu verstärken“, erklärt Prof. Dr. Christian Berndt vom GEOMAR. Er ist Erstautor der Studie, die in der Septemberausgabe der internationalen Fachzeitschrift Geology erschienen ist.

Wie der Atlantik vor 55 Millionen Jahren ist der Golf von Kalifornien heute ein sich öffnendes Ozeanbecken. Vulkanische Aktivität entlang einer Bruchzone am Meeresboden bildet stetig neuen Meeresboden und drückt den alten zur Seite. Dabei gelangt Magma aus den aktiven zentralen Bereichen auch in die schon bestehenden Becken abseits der Bruchzone, wo bereits dicke Sedimentschichten liegen. „Diese Sedimente enthalten viel Kohlenstoff, der von dem eindringenden Magma in Bewegung gesetzt werden kann“, erklärt Professor Berndt.

Bisher war es jedoch fraglich, ob dieser Prozess ausreicht, um Kohlendioxid und Methan aus dem Sediment bis in die Atmosphäre zu transportieren, wo beide Gase den Treibhauseffekt antreiben. Vergleichbare Strukturen aus der Zeit des PETM, die Geowissenschaftler tief im Sediment vor der Küste von Norwegen gefunden haben, wurden bisher eher so interpretiert, dass sich durch die beschriebenen Prozesse nur schwach aktive Gasquellen am Meeresboden gebildet haben.

Während einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE in den Golf von Kalifornien entdeckte das Team im vergangenen Jahr jedoch hydrothermale Quellen, die auf genau diesen Prozesse zurückzuführen sind. Sie ähneln in Form und Aufbau den 55 Millionen Jahre alten Strukturen vor Norwegen. „Die Quellen, die wir gefunden haben, sind jedoch sehr aktiv und transportieren mit Methan und CO2 angereichertes Wasser unter hohem Druck mehrere hundert Meter hoch in die Wassersäule. Gerade in einem jungen, noch flachen Ozean kann das reichen, um die Gase auch in die Atmosphäre zu bringen“, betont Professor Berndt.

Im Atlantik wäre dieser Prozess vor 55 Millionen Jahren noch viel stärker und verbreiteter gewesen als heute im Golf von Kalifornien. „Entlang des Grabenbruchs im Atlantik gab es zwei große vulkanische Hotspots, außerdem ist der Grabenbruch deutlich länger als im Golf von Kalifornien. Damit hätten die magmatischen Aktivitäten dort durchaus das Potenzial gehabt, zu einer massiven Erwärmung der Erde beizutragen“, ergänzt der Geophysiker.

Die Ergebnisse sind auch für die Beurteilung der aktuellen, vom Menschen verursachten Klimaerwärmung wichtig. „Nur wenn wir die natürlichen Klimaschwankungen, ihre Ursachen und Auswirkungen gut kennen, können wir auch die möglichen Folgen und Risiken des aktuellen Klimawandels einschätzen“, sagt Berndt.

Originalarbeit:
Berndt, C., C. Hensen, C. Mortera-Gutierrez, S. Sarkar, S. Geilert, M. Schmidt, V. Liebetrau, R. Kipfer, F. Scholz, M. Doll, S. Muff, J. Karstens, S. Planke, S. Petersen, C. Böttner, W.-C. Chi, M. Moser, R. Behrendt, A. Fiskal, M.A. Lever, C.-C. Su, L. Deng, M.S. Brennwald, and D. Lizarralde (2016): Rifting under steam—How rift magmatism triggers methane venting from sedimentary basins, Geology, 44, 767-770, http://dx.doi.org/10.1130/G38049.1

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern
18.01.2017 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

nachricht Wasser - der heimliche Treiber des Kohlenstoffkreislaufs?
17.01.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise