Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wärmepuls in der Erdgeschichte

16.12.2014

Prozesse schneller als bisher angenommen

Ein Wärmepuls von etwa 5 bis 8 Grad Celsius vor 55,5 Millionen Jahren hatte tiefgreifende Änderungen in den Ozeanen und auf den Kontinenten zur Folge. Ein internationales Wissenschaftlerteam konnte nun zeigen, dass der Beginn dieses Temperaturmaximums durch zwei Ereignisse charakterisiert ist, bei denen große Mengen Kohlenstoff freigesetzt wurden. Ihre Ergebnisse wurden jetzt online im Wissenschaftsmagazin Nature Geoscience veröffentlicht.


Die untersuchten Bohrkerne aus dem Bighorn Basin

Foto: Bianca Maibauer, University of Utah

In der Erdgeschichte gab es immer wieder relativ kurzfristige Phasen, in denen sich das globale Klima ungewöhnlich schnell aufheizte. Ein besonders extremes Ereignis fand vor etwa 55,5 Millionen Jahren statt, als die Temperaturen weltweit zwischen 5 und 8 Grad Celsius stiegen. Zu Beginn dieses Wärmepulses an der Grenze vom Paläozän zum Eozän wurden große Mengen an Kohlenstoff wahrscheinlich durch die Zersetzung von Methanhydraten freigesetzt, was im Ozean zu Versauerung und in der Atmosphäre zu einer enormen Verstärkung des Treibhauseffekts führte.

Die Ereignisse führten sowohl zum dramatischen Aussterben von kleinen, den Meeresboden besiedelnden kalkschaligen Einzellern als auch zu bedeutenden Veränderungen bei den großen Landtieren. Bisherige Schätzungen, über welche Zeiträume die Kohlenstoffmengen freigesetzt wurden, gehen weit auseinander: von weniger als zehn Jahren bis hin zu 20 000 Jahren. Hierzu liefert die aktuelle Nature Geoscience Studie neue Erkenntnisse.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Freisetzung des Kohlenstoffs nicht wie bisher angenommen in einem Schub, sondern in zwei gewaltigen und schnellen Impulsen ablief“, erklärt Dr. Ursula Röhl vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) an der Universität Bremen. Zusammen mit ihrem Bremer Kollegen Dr. Thomas Westerhold und ihren Kollegen aus den USA hatte sie den Zeitraum des Temperaturmaximums anhand von Bohrkernen genauer untersucht.

Dabei standen vor allem geochemische Untersuchungen und die zeitliche Einordnung im Fokus. „Beide Freisetzungsereignisse dauerten nicht länger als 1500 Jahre.“ Während der Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre nach dem ersten Impuls innerhalb weniger Jahrtausende wieder auf das Ausgangsniveau sank, dauerte es nach dem zweiten Impuls etwa 200 000 Jahre bis sich die Bedingungen wieder normalisierten.

Dieser extreme Temperaturanstieg an der Paläozän-Eozän-Grenze wird häufig als Fallbeispiel für den heutigen Klimawandel herangezogen. „Die Kohlenstoff-Freisetzung damals ähnelt den heutigen, vom Mensch verursachten Emissionen, so dass wir vom Klimawandel und den Änderungen in der Pflanzen- und Tierwelt vor 55,5 Millionen Jahren möglicherweise eine Menge über die Zukunft lernen können“, sagt Gabriel Bowen, Erstautor der Studie und Professor an der Universität Utah. Allerdings sei die Ausgangslage eine komplett andere als heutzutage gewesen; so gab es damals zum Beispiel keine Eisschilde auf der Erde.

Dass zum ersten Mal solch präzise Aussagen zum zeitlichen Ablauf des weltweit nachgewiesenen Temperaturmaximums gemacht werden konnten, ist dem besonderen Probenmaterial zu verdanken. Die Klimadaten konnten aus Bohrkernen gewonnen werden, die im sogenannten „Bighorn Basin“ im US-Bundesstaat Wyoming erbohrt wurden. Dort finden sich kontinentale Ablagerungen, die besonders umfangreich sind und daher geologische Zeiträume besonders fein auflösen. So können 1000 Jahre bis zu 50 Zentimeter Sediment entsprechen und ergeben im Vergleich zu Untersuchungen am selben Zeitabschnitt in der Tiefsee völlig neue Erkenntnisse. Gelagert werden diese Proben aus den USA mit einer Gesamtlänge von fast 1000 Metern im Bremer Bohrkernlager des International Ocean Discovery Program (IODP) am MARUM. Hier wurden die Kerne 2012 erstmals geöffnet, beschrieben, analysiert und beprobt, wozu ein 15-köpfiges internationales Wissenschaftlerteam für drei Wochen an die Weser reiste.

Publikation

Two massive, rapid releases of carbon during the onset of the Palaeocene–Eocene
thermal maximum
Gabriel J. Bowen, Bianca J. Maibauer, Mary J. Kraus, Ursula Röhl, Thomas Westerhold,
Amy Steimke, Philip D. Gingerich, Scott L.Wing and William C. Clyde

Veröffentlicht online am 15. Dezember 2014 in Nature Geoscience
(DOI: 10.1038/ngeo2316)

Weitere Informationen:

Dr. Ursula Röhl
Email: uroehl@marum.de

Dr. Thomas Westerhold
Email: twesterhold@marum.de

Weitere Informationen:

http://www.marum.de

Albert Gerdes | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der Januskopf des südasiatischen Monsuns
15.06.2018 | Max-Planck-Institut für Chemie

nachricht Was das Eis der West-Antarktis vor 10.000 Jahren gerettet hat, wird ihr heute nicht helfen
14.06.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

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