Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sinkender Meeresspiegel brachte Vulkane zum Überlaufen

06.07.2017

Internationales Forschungsteam findet Verbindung zwischen fester Erde und Klimasystem

Während der letzten 800.000 Jahre zeigten antarktische Temperaturen und atmosphärischer Kohlendioxidgehalt eine im Wesentlichen gleichgerichtete Entwicklung. Doch der Übergang in die letzte Eiszeit verlief anders: Vor ca. 80.000 Jahren sanken die Temperaturen, der Kohlendioxidgehalt aber blieb stabil.


Modell eines Hotspot-Vulkans. Am Übergang zu jüngsten Eiszeit könnte der nachlassende Druck des Meerwassers auf die Erdkruste zu erhöhter vulkanischer Aktivität geführt haben. Grafik: Jörg Hasenclever

Ein internationales Forscherteam unter gemeinsamer Leitung des GEOMAR Kiel und des Alfred-Wegener-Instituts Bremerhaven hat nun mit Hilfe von Modellrechnungen herausgefunden, dass ein Zusammenspiel aus abfallendem Meeresspiegel und zunehmender Vulkanaktivität zu der Anomalie geführt haben könnte. Die Ergebnisse erscheinen heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications.

Bei der Entwicklung des Klimas gibt es Regelmäßigkeiten, die sich über lange Abschnitte der Erdgeschichte verfolgen lassen. Eine davon lautet: Die globalen Durchschnittstemperaturen und der Anteil von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre entwickeln sich mehr oder weniger gleichgerichtet. Vereinfacht ausgedrückt heißt das: Sinken die Temperaturen, sinken auch die CO2-Werte und umgekehrt.

Doch es gibt Ausnahmen von dieser Regel. Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Alfred-Wegener-Instituts Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung hat jetzt eine mögliche Ursache für eine derartige Unregelmäßigkeit entdeckt.

Ein Beispiel ist der letzte Übergang zu eiszeitlichen Bedingungen. Vor circa 80.000 Jahren sanken zwar die Temperaturen, aber die Menge des Kohlendioxids in der Atmosphäre blieb für mehrere tausend Jahre relativ stabil. Der Grund dafür könnte in einem Wechselspiel aus sinkendem Meeresspiegel und erhöhter mariner Vulkanaktivität liegen. So berichten es die Forschenden nun in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications.

In der Übergangsphase von einer Warm- zu einer Kaltzeit bilden sich aufgrund abnehmender Temperaturen kontinentale Eisschilde aus, die große Mengen an Wasser binden. Dadurch sinkt der Meeresspiegel und damit die Wasserlast, die auf den Ozeanboden – und damit auf die Erdkruste - einwirkt.

„Um diese Prozesse besser zu verstehen und zu quantifizieren, haben wir ein umfangreiches Computermodell entwickelt, welches wir mit geodynamischen Daten gefüttert haben. In Kombination dazu haben wir Paläo-Klimadaten analysiert und Simulationen mit einem globalen Kohlenstoffkreislauf-Modell durchgeführt“, erklärt Dr. Jörg Hasenclever, der Erstautor der Studie, das Vorgehen des Teams. Die Untersuchungen beziehen sich dabei auf weltweit 43 Unterwasservulkane an sogenannten Hotspots und die vulkanische Aktivität entlang der Mittelozeanischen Rücken.

„Unser Ansatz hat gezeigt, dass durch die Druckabnahme an der Erdkruste ein vermehrter Lava- und Kohlendioxidausstoß stattgefunden haben könnte. Das ausgestoßene CO2 der Vulkane hat dabei womöglich dem Abfall des atmosphärischen Kohlendioxids entgegengewirkt“, ergänzt Prof. Dr. Lars Rüpke vom GEOMAR.

Die Untersuchungen zeigen, dass es enge Wechselwirkungen zwischen der festen Erde und dem Klimasystem auch auf geologisch relativ kurzen Zeitskalen von 5,000 bis 15,000 Jahren geben kann. Mitautor Dr. Gregor Knorr vom Alfred-Wegener-Institut erläutert weiter: „Entsprechende Wechselwirkungen können somit einen neuartigen Baustein für die Erdsystemforschung liefern, um die Klimaentwicklung während eiszeitlicher Meeresspiegeländerungen besser zu verstehen“.

Originalarbeit:
Hasenclever, J., G. Knorr, L. H. Rüpke, P. Köhler, J. Morgan, K. Garofalo, S. Barker, G. Lohmann, I. R. Hall: Sea level fall during glaciation stabilized atmospheric CO2 by enhanced volcanic degassing (2017). Nature Communications, http://dx.doi.org/10.1038/NCOMMS15867

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.awi.de Das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Dr. Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht AWI-Forscher messen Rekordkonzentration von Mikroplastik im arktischen Meereis
25.04.2018 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas
20.04.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics