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CO2-Kreislauf

Eiszeiten durch Kollision von Kontinenten und Inseln verursacht

Ein zum aktuellen menschengemachten Klimawandel gegenteiliger Vorgang hat vor etwa 450 Millionen Jahren die Einlagerung von gigantischen CO2-Mengen verursacht und damit eine Eiszeit ausgelöst.

Berkeley (U.S.A.). Wissenschaftler der University of California haben das Klima der Erde der vergangenen einer Milliarde Jahre analysiert und dabei festgestellt, dass der Normalzustand des Planeten als warm und mild beschrieben werden kann. In der Klimageschichte der Erde gab es laut der im Fachmagazin Science veröffentlichten Studie nur während etwa einem Viertel des untersuchten Zeitraums Gletscher.

Im Cryogenium, der zweiten Periode des Neoproterozoikums vor etwa 720 Millionen Jahren traten zwei Eiszeiten auf, die in der Wissenschaft als Schneeball-Erde bekannt sind. Auch während des Übergangs vom Ordovizium zum Silur vor etwa 450 Millionen Jahren gab es eine weitere starke Kälteperiode, die den Namen Anden-Sahara-Eiszeit trägt und während der das zweite große Massensterben stattfand.

Aktuell kalte Epoche

Auch vor etwa 2,6 Milliarden Jahren begann eine kalte Epoche, in der sich die Gletscher und andere Eisflächen wieder massiv ausweiten konnten. Obwohl vor etwa 12.000 Jahren eine Warmzeit begonnen hat, befindet sich die Erde unter Berücksichtigung des Langzeitanalyse derzeit immer noch in einer vergleichsweise kalten und eisreichen Epoche.

Kollisionen als Auslöser für Eiszeiten

Während des Zeitraums der Anden-Sahara-Eiszeit ist eine Inselkette vulkanischen Ursprungs mit einer großen Landmasse kollidiert, was zur Entstehung des Appalachen-Gebirgssystem in den heutigen U.S.A. geführt hat. Laut den Wissenschaftlern Nicholas Swanson-Hysell und Francis Macdonald von der University of California hat die Bildung des Gebirges auch für die Entstehung der Eiszeit verursacht, da große Mengen Ophiolithe an die Oberfläche gehoben werden.

Wie die Wissenschaftler berichten, enthält das Gestein große Anteile Kalzium und Magnesium, die sich an der Oberfläche mit dem CO2 in der Atmosphäre verbinden. Abfallprodukte dieses Prozesses gelangen über den Wasserkreislauf in die Ozeans, wo daraus Kalkstein entsteht, der große Mengen CO2 bindet. Der damals ablaufende Prozess ist damit praktisch das Gegenteil des aktuell ablaufenden Klimawandels. Durch den abnehmenden CO2-Anteil in der Atmosphäre kühlte die Erde über Millionen von Jahre ab, was zur Entstehung der Eiszeit führte.

Sobald die Kollision der Inselgruppe und des Kontinents beendet war, verlangsamte sich auch der Prozess wieder, der die Einlagerung des CO2 in den Sandstein verursachte. Als zweite große Kraft im CO2-Kreislauf sorgten daraufhin Vulkane wieder dafür, dass der CO2-Anteil in der Atmosphäre stetig stieg, was langfristig einen Temperaturanstieg und damit das Ende der Eiszeit bedeutete.

Gebiet der Kollision von großer Bedeutung

Außerdem ist laut den Autoren der Studie auch das Gebiet der Kollision von großer Bedeutung. Während der Anden-Sahara-Eiszeit befanden sich die heutigen Appalachen in den Tropen, deren Wärme und hohe Luftfeuchtigkeit den Verwitterungsprozesse, der für die Bindung des CO2 sorgte, beschleunigt hat. Andere Kollision zwischen Inselketten und Kontinenten die nicht in tropischen Gegenden stattfanden, verursachten laut den Ergebnissen der Studie keine Eiszeiten, da nicht ausreichend CO2 aus der Atmosphäre gebunden werden konnte.

Aktuell findet zwischen Australien und dem indonesischen Archipel ein Vorgang statt der mit dem Prozess, der die Anden-Sahara-Eiszeit ausgelöst hat vergleichbar ist. Aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit kann die dabei stattfindende CO2-Bindung allerdings den menschgemachten Klimawandel nicht ausgleichen, sondern den CO2-Kreislauf der Erde nur langfristig wieder ins Gleichgewicht bringen.

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