{"id":71727,"date":"2021-06-02T09:08:57","date_gmt":"2021-06-02T07:08:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=71727"},"modified":"2021-06-02T09:08:57","modified_gmt":"2021-06-02T07:08:57","slug":"extremes-co2-treibhaus-heizte-die-junge-erde-auf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/extremes-co2-treibhaus-heizte-die-junge-erde-auf\/","title":{"rendered":"Extremes CO2 Treibhaus heizte die junge Erde auf"},"content":{"rendered":"\n

Hohe Temperaturen auf der jungen Erde bei niedriger Sonneneinstrahlungen wurden wahrscheinlich durch viel Kohlendioxid in der Atmosph\u00e4re verursacht.<\/p>\n\n\n\n

Sehr hohe atmosph\u00e4rische CO2<\/sub>-Gehalte k\u00f6nnen erkl\u00e4ren, wie vor drei bis vier Milliarden Jahren die hohen Temperaturen auf der noch jungen Erde zustande gekommen sind. Zu dieser Zeit strahlte unsere Sonne nur mit 70 bis 80 Prozent ihrer heutigen Intensit\u00e4t. Trotzdem war das Klima auf der jungen Erde offenbar recht warm, denn es gab kaum Gletschereis. Dieses Ph\u00e4nomen ist als das \u201eParadox der jungen schwachen Sonne\u201c bekannt. Ohne ein effektives Treibhausgas w\u00e4re die junge Erde zu einem Eisklumpen gefroren. Ob CO2<\/sub>, Methan oder ein ganz anderes Treibhausgas dem Planeten Erde eingeheizt hat, ist in der Wissenschaft umstritten. Neue Untersuchungen von Dr. Daniel Herwartz von der Universit\u00e4t zu K\u00f6ln, Professor Dr. Andreas Pack von der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen und Professor Dr. Thorsten Nagel von der Universit\u00e4t Aarhus (D\u00e4nemark) zeigen nun, dass ein hoher CO2<\/sub>-Gehalt als Erkl\u00e4rung plausibel ist. Das w\u00fcrde zudem noch ein anderes geowissenschaftliches Problem l\u00f6sen: die scheinbar zu hohen Meerestemperaturen. Die Studie ist im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em><\/a> erschienen.<\/p>\n\n\n\n

Eine viel diskutierte Frage in der Geowissenschaft betrifft die Temperaturen der fr\u00fchen Ozeane. Es gibt Hinweise darauf, dass sie sehr hei\u00df waren. Messungen von Sauerstoff-Isotopen an sehr alten Kalk- oder Kieselgesteinen, die als Geothermometer dienen, deuten auf Meerwassertemperaturen von \u00fcber 70\u00b0C hin. Niedrigere Temperaturen ergeben sich nur, wenn sich auch das Meerwasser in seiner Sauerstoff-Isotopen-Zusammensetzung ver\u00e4ndert h\u00e4tte. Dies galt jedoch lange als unwahrscheinlich.  <\/p>\n\n\n\n

Modelle aus der neuen Studie zeigen, dass hohe CO2<\/sub>-Gehalte in der Atmosph\u00e4re eine Erkl\u00e4rung liefern k\u00f6nnen, da sie auch eine ver\u00e4nderte Zusammensetzung der Ozeane verursacht h\u00e4tten. \u201eHohe CO2-<\/sub>Gehalte w\u00fcrden somit gleichzeitig zwei Ph\u00e4nomene erkl\u00e4ren: zum einen das warme Klima auf der Erde und zum anderen, warum die oft herangezogenen Geothermometer scheinbar hei\u00dfes Meerwasser anzeigen. Ber\u00fccksichtigt man das andere Sauerstoff-Verh\u00e4ltnis des Meerwassers, ergibt sich eher eine Temperatur von 40\u00b0C\u201c, so Daniel Herwartz von der Uni K\u00f6ln. Es sei zwar denkbar, dass es auch viel Methan in der Atmosph\u00e4re gab. Das h\u00e4tte jedoch keinen Einfluss auf die Zusammensetzung des Ozeans gehabt. Es w\u00fcrde also nicht erkl\u00e4ren, warum das Sauerstoff-Geothermometer zu hohe Temperaturen liefert. \u201eBeide Ph\u00e4nomene lassen sich also nur mit sehr viel CO2<\/sub> erkl\u00e4ren\u201c, f\u00fcgt der Forscher hinzu. Die Gesamtmenge an CO2<\/sub> sch\u00e4tzen die Autoren auf etwa ein bar CO2<\/sub>. Das ist so viel, als best\u00fcnde unsere gesamte heutige Atmosph\u00e4re aus CO2<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n

\u201eHeute ist CO2<\/sub> nur ein Spurengas in der Atmosph\u00e4re. Verglichen damit klingt ein bar CO2<\/sub> nach absurd viel. Wenn wir aber unseren Schwesterplanet Venus mit etwa 90 bar CO2<\/sub> anschauen, relativiert sich das\u201c, erkl\u00e4rt Andreas Pack von der Uni G\u00f6ttingen. Auf der Erde wurde das CO2<\/sub> der Atmosph\u00e4re und dem Ozean sukzessive entzogen und in Form von Kohle, \u00d6l, Gas, Schwarzschiefern und in Kalkstein gespeichert. Diese Kohlenstoffspeicher liegen vor allem auf den Kontinenten. Die junge Erde war aber gr\u00f6\u00dftenteils von Ozeanen bedeckt und es gab kaum Kontinente, sodass auch die Speicherkapazit\u00e4t f\u00fcr Kohlenstoff begrenzt war. \u201eDies erkl\u00e4rt auch den aus heutiger Sicht enormen CO2<\/sub>-Gehalt der jungen Erde. Denn vor grob drei Milliarden Jahren hat die Plattentektonik und die Entwicklung von Landmassen, in denen Kohlenstoff \u00fcber lange Zeit gespeichert werden konnte, gerade erst an Fahrt aufgenommen\u201c, erl\u00e4utert Thorsten Nagel von der Universit\u00e4t Aarhus.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr den Kohlenstoffkreislauf hat der Beginn der Plattentektonik alles ver\u00e4ndert. Gro\u00dfe Landmassen mit Gebirgen sorgten f\u00fcr eine schnellere Silikatverwitterung, die CO2<\/sub> in Kalkstein umwandelt. Zudem wurde Kohlenstoff effektiver in den Erdmantel subduziert. Die Plattentektonik hat also daf\u00fcr gesorgt, dass der CO2<\/sub>-Gehalt der Atmosph\u00e4re stark zur\u00fcckging. Dass es auf der Erde deutlich k\u00e4lter wurde, sieht man am vermehrten Auftreten von Eiszeiten. \u201eSchon fr\u00fchere Studien hatten darauf hingewiesen, dass die Kalkgehalte in alten Basalten auf einen starken Abfall im atmosph\u00e4rischen CO2<\/sub>-Gehalt hindeuten. Das passt gut mit einem Anstieg in den Sauerstoff-Isotopen zur selben Zeit zusammen. Alles deutet darauf hin, dass der CO2<\/sub>-Gehalt der Atmosph\u00e4re nach dem Beginn der Plattentektonik schnell zur\u00fcckgegangen ist\u201c, sagt Daniel Herwartz. Allerdings bezieht sich \u201eschnell\u201c in diesem Zusammenhang auf mehrere hundert Millionen Jahre.<\/p>\n\n\n\n