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 Von der Bottnischen See bis ins Kattegat – Der Klimageschichte der Ostsee auf der Spur
28.03.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Einfluss der Sonne auf den Klimawandel erstmals beziffert
27.03.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten