01.02.2013 – Forschung

Wie die Antarktis weiß wurde

  • Kein Wald, nirgends: Blick in die Antarktis heute. Foto: thp73/iStockphoto

Vor 34 Millionen Jahren wuchs in der Antarktis noch ein üppiger Wald. Innerhalb von 200.000 Jahren kühlte die Erdatmosphäre ab – die Antarktis wurde ein eisbedeckter Kontinent. Was hat zu dem Klimawandel beigetragen? Forscher berichten in der Zeitschrift Nature Geoscience.

Der Wald in der Antarktis vor rund 34 Millionen Jahren war üppig, es gab Buchen und Palmfarnen. Innerhalb von 200.000 Jahren -geologisch eine sehr kurze Zeit- kühlte die Erdatmosphäre drastisch ab, und die Antarktis wurde zu dem eisbedeckten Kontinent, wie wir ihn heute kennen. Diese tiefgreifenden klimatischen Veränderungen hängen mit Verwitterungsprozessen auf dem antarktischen Festland zusammen. Über die Ursachen dieser Prozesse berichten jetzt ForscherInnen von der Max-Planck-Forschungsgruppe Marine Isotopengeochemie an der Universität Oldenburg und von der Universität Florida in der Zeitschrift Nature Geoscience.

Dr. Chandranath Basak und Dr. Ellen Martin fanden heraus, dass die Verwitterung antarktischer Gesteine zur Klimaveränderung beigetragen hat, und zwar beim Übergang vom Erdzeitalter Eozän zum Oligozän. Sie untersuchten Tiefseesedimente, die aus einem groß angelegten Programm für wissenschaftliche Ozeanbohrungen stammen. Aus ihren Ergebnissen schließen Basak und Martin auf Verwitterungsprozesse auf dem antarktischen Kontinent. Eine Folge davon: Die Konzentration des Klimagases Kohlendioxid ging soweit zurück, dass es zu einer Abkühlung des Klimas und dem darauf folgenden Aufbau der Eisdecke kam.

Wenn Gestein verwittert, lösen sich chemische Verbindungen, die das Meerwasser verändern. Die Rückstände enden früher oder später auf dem Boden des Ozeans. Wissenschaftler können aus diesen Sedimenten, die über viele Jahrmillionen abgelagert wurden, besondere Ereignisse der Erdgeschichte „ablesen”. Dazu nutzen sie bestimmte Eigenschaften in der Zusammensetzung des Sediments, anhand derer sie Prozesse in der Vergangenheit nachvollziehen können.

Basak und Martin haben Bleiisotope analysiert und einen neuen Ansatz entwickelt, mit der sie die Verwitterung von Gestein in der Vergangenheit bestimmen können. „Mit dieser Methode können wir sagen, ob Sedimente durch chemische Verwitterung, also durch die Veränderung durch chemische Prozesse, oder durch physikalische Verwitterung, beispielsweise durch den Abtrag durch Gletscher, entstanden sind“, sagt Basak. So konnten sie nachweisen, dass karbonathaltiges Gestein verwitterte, als sich die Eisdecke bildete. Chemische Veränderungen im Meerwasser und eine daraus folgende vermehrte Ablagerung von Karbonaten waren vermutlich die Folgen. Diesen Prozess kann man als „Entsäuerung“ verstehen, im Gegensatz zur Ozeanversauerung, die heutzutage stattfindet.

„Es ist nicht einfach, die Prozesse, die vor Millionen von Jahren zur Klimaveränderung an der Grenze vom Eozän zum Oligozän geführt haben, zu rekonstruieren. Dennoch glauben wir, mit unserer Arbeit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieser Übergangszeit zu liefern“, so Basak.


 

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Beteiligte Institute:

-Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

-Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Isotopengeochemie
(Institut für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg)

-University of Florida, Department of Geological Sciences, Gainsville, USA

Kontakt

Dr. Chandranath Basak
MPI Bremen
Tel.: 0441 798 3359
cbasak@mpi-bremen.de