Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schmilzt das Eis, spuckt die Erde Feuer

12.12.2012
GEOMAR-Forscher entdecken Zusammenhang zwischen Klima und Vulkan-Eruptionen

Dass Vulkane das Klima zumindest kurzfristig beeinflussen können, ist mittlerweile bekannt. Jetzt haben Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel zusammen mit Kollegen der Havard University Belege dafür gefunden, dass umgekehrt auch das Klima die Vulkanaktivität beeinflusst. Ihre Studie ist jetzt online im internationalen Fachblatt „Geology“ erschienen.


Das amerikanische Bohrschiff JOIDES Resolution in Puntarenas, Costa Rica. Mit ihm wurden viele der in der aktuellen Studie genutzten Bohrkerne gewonnen.
Foto: S. Kutterolf, GEOMAR


Anhand von Aschelagen in Bohrkernen aus dem Meeresboden lässt sich die Geschichte des Vulkanismus im Pazifikraum rekonstruieren.
Foto: S. Kutterolf, GEOMAR

Für die Dörfer der näheren Umgebung war der Ausbruch des philippinischen Vulkans Pinatubo 1991 eine Katastrophe. Doch sogar im fernen Europa konnte man die Folgen noch spüren. Denn der Vulkan schleuderte Unmengen an Asche und anderen Partikel hoch in die Atmosphäre. Das Sonnenlicht wurde dadurch stärker als üblich reflektiert. Für die ersten Jahre nach der Eruption sanken die globalen Temperaturen um ein halbes Grad.

Immer wieder greifen Vulkane so zumindest kurzfristig in das Klima ein. Dass umgekehrt das Klima auch Vulkanausbrüche auf globaler Skala und über größere Zeiträume systematisch beeinflussen kann, ist jedoch völlig neu. Forscher des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Harvard University im US-Bundesstaat Massachusetts haben jetzt anhand größerer Vulkanausbrüche rund um den Pazifik während der vergangenen 1 Million Jahre deutliche Hinweise für diesen Zusammenhang gefunden. Sie präsentieren Ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des internationalen Fachmagazins „Geology“.

Grundlage für die Entdeckung waren Arbeiten des Kieler Sonderforschungsbereichs (SFB) 574. Der hat über zehn Jahre lang die Vulkane Zentralamerikas intensiv erforscht. „Unter anderem haben wir anhand von Aschelagen im Meeresboden die Geschichte der Vulkanausbrüche dort für die vergangenen 460.000 Jahre rekonstruiert", erklärt der Vulkanologe Dr. Steffen Kutterolf vom GEOMAR. Er war seit Anfang an an den Arbeiten des SFB beteiligt. Schon dabei fielen ihm und seinen Kollegen besondere Muster auf: „Es gab Epochen, in denen wir deutlich mehr große Eruptionen fanden als in anderen“, sagt Kutterolf, der auch Erstautor der aktuellen Geology-Studie ist.

Bei einem Vergleich mit der Klimageschichte ergab sich eine verblüffende Übereinstimmung. Die Phasen hoher vulkanischer Aktivität folgten jeweils mit leichter Verzögerung auf schnelle, globale Temperaturanstiege und damit verbundenen schnellen Eisschmelzen. Um diese Entdeckung auf eine breitere Basis zu stellen, überprüften Dr. Kutterolf und seine Kollegen noch weitere Bohrkerne aus dem gesamten Pazifikraum. Sie waren im Rahmen des internationalen Integrated Ocean Drilling Program (IODP) beziehungsweise seiner Vorgänger-Programme gewonnen worden und decken rund eine Million Jahre Erdgeschichte ab. „Tatsächlich fanden wir auch in diesen Kernen das gleiche Muster“, sagt die Geophysikerin Dr. Marion Jegen vom GEOMAR, die ebenfalls an der aktuellen Studie mitwirkte.

Zusammen mit Kollegen der Harvard-University machten sich die Kieler Geologen und Geophysiker anschließend auf die Suche nach einer möglichen Erklärung. Sie fanden sie mit Hilfe geologischer Computermodelle. „In Phasen der Klimaerwärmung schmelzen die Gletscher auf den Kontinenten relativ schnell ab. Gleichzeitig steigt der Meeresspiegel. Das Gewicht, das auf den Kontinenten lastet, wird also in kurzer Zeit kleiner, das auf den ozeanischen Erdplatten größer. Dadurch steigen die Spannungen im Erdinneren und in der Erdkruste öffnen sich mehr Wege, an denen Magma aufsteigen kann“, erklärt Dr. Jegen.

Die Abkühlungen am Ende der Warmphasen liefen dagegen viel langsamer ab, deshalb bauten sie im Untergrund nicht so große Spannungsänderungen auf. „Wenn man den natürlichen Klimazyklen folgt, befinden wir uns aktuell eigentlich am Ende einer Warmphase. Deshalb ist es vulkanisch ruhiger. Wie sich die von Menschen verursachte Erwärmung auswirken wird, kann man bei dem derzeitigen Forschungsstand noch nicht absehen“, sagt Dr. Kutterolf. Jetzt müsse man die Untersuchungen mit größerer zeitlicher Auflösung präzisieren, um die Prozesse im Erdinneren noch besser zu verstehen.

Originalarbeit:
Kutterolf, S., M. Jegen, J. X. Mitrovica, T. Kwasnitschka, A. Freundt, P. J. Huybers (2012): A detection of Milankovitch frequencies in global volcanic activity. Geology, G33419.1, http://dx.doi.org/10.1130/G33419.1

Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht FS POSEIDON startet zur 500. Expedition
23.05.2016 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht „Berge und Täler“ der Ostsee
20.05.2016 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Computational High-Throughput-Screening findet neue Hartmagnete die weniger Seltene Erden enthalten

Für Zukunftstechnologien wie Elektromobilität und erneuerbare Energien ist der Einsatz von starken Dauermagneten von großer Bedeutung. Für deren Herstellung werden Seltene Erden benötigt. Dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ist es nun gelungen, mit einem selbst entwickelten Simulationsverfahren auf Basis eines High-Throughput-Screening (HTS) vielversprechende Materialansätze für neue Dauermagnete zu identifizieren. Das Team verbesserte damit die magnetischen Eigenschaften und ersetzte gleichzeitig Seltene Erden durch Elemente, die weniger teuer und zuverlässig verfügbar sind. Die Ergebnisse wurden im Online-Fachmagazin »Scientific Reports« publiziert.

Ausgangspunkt des Projekts der IWM-Forscher Wolfgang Körner, Georg Krugel und Christian Elsässer war eine Neodym-Eisen-Stickstoff-Verbindung, die auf einem...

Im Focus: University of Queensland: In weniger als 2 Stunden ans andere Ende der Welt reisen

Ein internationales Forschungsteam, darunter Wissenschaftler der University of Queensland, hat im Süden Australiens einen erfolgreichen Hyperschallgeschwindigkeitstestflug absolviert und damit futuristische Reisemöglichkeiten greifbarer gemacht.

Flugreisen von London nach Sydney in unter zwei Stunden werden, dank des HiFiRE Programms, immer realistischer. Im Rahmen dieses Projekts werden in den...

Im Focus: Computational high-throughput screening finds hard magnets containing less rare earth elements

Permanent magnets are very important for technologies of the future like electromobility and renewable energy, and rare earth elements (REE) are necessary for their manufacture. The Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM in Freiburg, Germany, has now succeeded in identifying promising approaches and materials for new permanent magnets through use of an in-house simulation process based on high-throughput screening (HTS). The team was able to improve magnetic properties this way and at the same time replaced REE with elements that are less expensive and readily available. The results were published in the online technical journal “Scientific Reports”.

The starting point for IWM researchers Wolfgang Körner, Georg Krugel, and Christian Elsässer was a neodymium-iron-nitrogen compound based on a type of...

Im Focus: Mit atomarer Präzision: Technologien für die übernächste Chipgeneration

Im Projekt »Beyond EUV« entwickeln die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wesentliche Technologien zur Fertigung einer neuen Generation von Mikrochips mit EUV-Strahlung bei 6,7 nm. Die Strukturen sind dann kaum noch dicker als einzelne Atome und ermöglichen besonders hoch integrierte Schaltkreise zum Beispiel für Wearables oder gedankengesteuerte Prothesen.

Gordon Moore formulierte 1965 das später nach ihm benannte Gesetz, wonach sich alle ein bis zwei Jahre die Komplexität integrierter Schaltungen verdoppelt. Er...

Im Focus: Ein negatives Enzym liefert positive Resultate

In den letzten zwanzig Jahren hat die Chemie viele wichtige Instrumente und Verfahren für die Biologie hervorgebracht. Heute können wir Proteine herstellen, die in der Natur bisher nicht vorkommen. Es lassen sich Bilder von Ausschnitten lebender Zellen aufnehmen und sogar einzelne Zellen in lebendigen Tieren beobachten. Diese Woche haben zwei Forschungsgruppen der Universitäten Basel und Genf, die beide dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Molecular Systems Engineering angehören, im Forschungsmagazin «ACS Central Science» präsentiert, wie man ein nicht-natürliches Protein designt, das völlig neue Fähigkeiten aufweist.

Proteine sind die Arbeitspferde jeder Zelle. Sie bestehen aus Aminosäurebausteinen, die als Kette verbunden sind, welche sich zu funktionalen Maschinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juli 2016

25.05.2016 | Veranstaltungen

"European Conference on Modelling and Simulation" an der OTH Regensburg

25.05.2016 | Veranstaltungen

Fachtagung »Magnetwerkstoffe und Seltene Erden«

25.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ILA 2016: Additive Produktion ­einsatzfähiger Bauteile durch effiziente Prozessketten

25.05.2016 | Messenachrichten

Reliable in-line inspections of high-strength automotive body parts within seconds

25.05.2016 | Messenachrichten

Wie Zellen Barrieren überwinden

25.05.2016 | Förderungen Preise