Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Ursache der größten Umweltkatastrophe der Erdgeschichte

15.09.2011
Sibirische Flutbasalte und ihre Beziehung zum Massen-Aussterben vor 250 Millionen Jahren. Ausschlaggebend offenbar die Zusammensetzung des Magmas

Der Ausbruch gewaltiger Mengen von Flutbasalten in Sibirien führte vor 250 Millionen Jahren zum Permo-Triassischen Massenaussterben, der größten Umweltkatastrophe der Erdgeschichte, bei der 90 % aller Arten ausgelöscht wurden. Über die Ursache der sibirischen Eruptionen und den Zusammenhang zu dem massenhaftem Artensterben berichtet ein internationales Forscherteam von geodynamischen Modellierern des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ, Geochemikern der Fourier-Universität Grenoble, des Max Planck-Instituts in Mainz sowie der Vernadsky-, Schmidt- and Sobolev-Institute der Russischen Akademie der Wissenschaften in der aktuellen Ausgabe von Nature am 15. September (vol. 477, p. 312-316).


Sibirische Flutbasalte am See Lama in der Norilsk-Region.

Als Magmatische Großprovinzen werden Gebiete der Erde bezeichnet, in denen sich große Mengen magmatischer Gesteine angesammelt haben. Innerhalb einer kurzen geologische Zeitspanne von oft weniger als einer Million Jahren überdeckten dort Ausbrüche mehrere hunderttausend Quadratkilometer mit bis zu vier Kilometer mächtigen Lavaströmen. Die Sibirische Magmatischen Großprovinz gilt als die größte ihrer Art weltweit.

Einer allgemein anerkannten These zufolge entstehen Magmatische Großprovinzen durch das Schmelzen von Gesteinen in thermalen Manteldiapiren innerhalb des Erdmantels. Diese heißen Gesteinsblasen, sog. Mantel-Plumes, steigen von der Kernmantelgrenze bis zur Lithosphäre, der festen Gesteinshülle der Erde, auf. Der hohe Auftrieb eines rein temperaturgetriebenen Diapirs müsste eigentlich bei Erreichen der Lithosphäre die Erdoberfläche um etwa einem Kilometer anheben. Diese Anhebung tritt aber nicht bei allen Magmatischen Großprovinzen auf. Außerdem reicht die geschätzte Freisetzung von Gasen bei vielen Magmatischen Großprovinzen nicht aus, um klimatische Katastrophen auszulösen.

Das Wissenschaftlerteam präsentiert ein numerisches Modell und neue geochemische Daten, mit denen diese ungelösten Fragen jetzt beantwortet werden.

Ihren Ergebnissen zufolge bestand der Sibirische Mantelplume zu etwa 15 Prozent aus ozeanischer Erdkruste, die vor langer Zeit in den tiefen Erdmantel subduziert ist und durch den Mantelplume zurück zur Lithosphäre gebracht wurde. Das Krustenmaterial lag in dem Plume in Form von Eklogit vor, einem sehr schweren Gestein, das durch sein Gewicht den Auftrieb des Plumes verringert.

Deswegen bewirkte der Plume bei seiner Ankunft an den obersten Gesteinsschichten nur eine geringe Anhebung der Lithosphäre. Zudem schmolz die recycelte Kruste bei viel geringeren Temperaturen als das normale Mantelmaterial Peridotit, wodurch der Plume außergewöhnlich große Magmamengen erzeugte und dadurch in der Lage war, innerhalb von nur einigen hunderttausend Jahren die dicke Sibirische Lithosphäre thermisch, chemisch und mechanisch zu zerstören. Weil das wiederverwertete Krustenmaterial besonders viel CO2 und Halogene enthielt, setzte es während dieses Prozesses viele Gase frei, die durch die obersten Erdschichten hindurch in die Atmosphäre gelangten und das Massenaussterben auslösten. Dem Modell zufolge sollte das Artensterben noch vor den größten magmatischen Eruptionen stattgefunden haben. Obwohl bislang nur wenige hochpräzise Datierungen der Eruptionen und der Massenaussterben vorliegen, scheint diese Aussage für viele Magmatische Großprovinzen gültig.

Stephan V. Sobolev, Alexander V. Sobolev, Dmitry V. Kuzmin et al., Linking mantle plumes, large igneous provinces and environmental catastrophes, Nature, vol. 477, p. 312-316, 2011

Bilder und Animationen finden sich unter:
http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Public+Relations/M40-Bildarchiv/LIP+Siberia

Franz Ossing | GFZ Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen
22.08.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

nachricht Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen
18.08.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen