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Sonntag, 23.11.2014
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Kreidezeit: Gewaltige Vulkanausbrüche lösten tödlichen Sauerstoffmangel aus

Vulkanisches CO2 statt Methan schuld an anoxischem Ereignis in den Ozeanen

Vor 120 Millionen Jahren gab es eine Phase, in der am Grund der Meere tödlicher Sauerstoffmangel herrschte. Bisher galt austretendes Methanhydrat als Auslöser für dieses „anoxische Ereignis“, doch jetzt haben Geologen Belege für ein alternatives Szenario entdeckt: Demnach sollen anhaltende Vulkanausbrüche im Pazifik die globalen Kohlenstoffkreisläufe durcheinander gebracht haben, wie sie in der Fachzeitschrift „Geology“ berichten.

Glühende Lavaströme

In Ablagerungen aus der Kreidezeit – normalerweise eher kalkreich und hell - finden sich in zwei Zeitperioden bis zu ein Meter dicke dunkle Schichten. Die beispielsweise in den italienischen Apenninen zutage tretenden Formationen sind stark mit organischem Kohlenstoff aus marinen Einzellern angereichert. Offensichtlich reichte der Sauerstoffgehalt am Meeresboden damals nicht aus, um diese Organismenreste vollständig zu zersetzen und den Kohlenstoff zu Kohlendioxid umzuwandeln. Eines dieser ozeanischen anoxischen Ereignisse (Oceanic Anoxic Event, OAE) ereignete sich vor 120 Millionen Jahren.

Daten sprechen gegen Methan


Während dieses so genannten OAE 1a war das Klima tropisch warm, die Meeresspiegel waren hoch – für viele Organismen optimale Bedingungen. Doch am Grund der Meere herrschte tödlicher Sauerstoffmangel, Planktonorganismen starben gleich reihenweise. Aber was löste diesen Sauerstoffmangel am Ozeanboden aus? Bisher galt vor allem das Gashydrat als vielversprechender Kandidat. Diese im Untergrund enthaltende Verbindung zersetzt sich bei Erwärmung und gibt dann das starke Treibhausgas Methan frei.

Doch Forscher der Eidgenössischen Technischen Universität Zürich (ETH) haben jetzt eine zweite Ursache nachgewiesen: Basierend auf geochemischen und mikropaläontologischen Daten rekonstruierten sie erneut die Prozesse, die zum OAE 1a geführt haben könnten. Dabei zeigte sich, dass die Störung des Kohlenstoffkreislaufs vor 120 Millionen Jahren eher schrittweise ablief und sich der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre nahezu verdoppelte. Zudem machten die für Methanfreisetzung typischen leichteren Kohlenstoff-Isotope nur einen geringen Teil der in den Schichten gefundenen Varianten aus.

Vulkanisches Großereignis im Pazifik


Nach Ansicht der Wissenschaftler um Sabine Méhay vom Geologischen Institut der ETH könnte diese Entwicklung durch starke und anhaltende Vulkanausbrüche verursacht worden sein. Einen intensiven Vulkanismus gab es in dieser Zeitperiode auf dem Ontong-Java Plateau, einer heute am Grund des Pazifiks liegenden Hochebene, die von einer 30 Kilometer dicken Lavaschicht bedeckt ist. Datierungen zeigen, dass der Höhepunkt der langanhaltenden Ausbrüche hier vor 95 bis 125 Millionen Jahren lag – genau in der Periode, in der auch das anoxische Ereignis stattfand.

Méhay und ihre Kollegen sehen daher im Methanhydrat zwar einen beitragenden Faktor zum Treibhaus der Kreidezeit, halten aber die Vulkanaktivität von Ontong-Java - eine der stärksten der letzen 200 Millionen Jahre - für einen der Hauptauslöser.
(Geology, 03.09.2009 - NPO)

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