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Dienstag, 23.05.2017
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Mittelmeer schrumpfte Alpen

Klimawandel löste Phase extremer Erosion aus

Die schneebedeckten Alpengipfel bilden ein beeindruckendes, charakteristisches Panorama – und doch ist das Gebirge heute nur ein Schatten seiner einstigen Größe. Schuld ist eine massive Erosion, ausgelöst durch einen plötzlichen Klimawandel. Dieser ließ das Mittelmeer schrumpfen und brachte warmes, feuchtes Klima im Alpenraum, wie Forscher jetzt in „Geology“ berichten.
Dolomiten

Dolomiten

Vor sechs Millionen Jahren hatten die Alpen den Höhepunkt ihres Wachstums erreicht. Knapp 100 bis 250 Kilometer breiter aus heute und 300 bis 1.500 Meter höher, ragten sie als Barriere zwischen Mittel- und Südeuropa auf. Typischerweise erreichen Gebirge im Laufe der Zeit eine Art Gleichgewicht zwischen der Erosion und den tektonischen Kräften, die sie in die Höhe drücken. Doch für die Alpen scheint dies zumindest vor knapp sechs Millionen Jahren nicht der Fall gewesen zu sein.

Mehr Erosion trotz tektonischer „Ruhe“


Ein Forscherteam unter Leitung des Geologen Sean Willett von der Universität von Washington hat die geologischen Strukturen der Alpen untersucht, darunter vor allem Verwerfungen am Südrand des Gebirges in Norditalien. Die Wissenschaftler entdeckten eine ganze Reihe von Hinweisen auf frühere tektonische Aktivität in dieser Region. Sogar unter der Großstadt Mailand verläuft eine heute inaktive Verwerfung. Für die Forscher ein klares Indiz dafür, dass die Alpen früher weitaus weiter nach Süden reichten. „Zu dieser Zeit lag das, was heute Mailand ist, inmitten der Vorgebirge der Alpen“, erklärt Willett. „aber die Alpen erlangten nie wieder die Ausdehnung, die sie am Ende des Miozäns hatten.“

Zu dieser Zeit, vor rund fünf Millionen Jahren, ließen die tektonischen Kräfte offenbar nach, die die Alpen immer höher hinaus drückten. Gleichzeitig aber verstärkte sich die Erosion – eine völlig unerwartete Entwicklung für die Wissenschaftler. Denn normalerweise nimmt auch die Erosion ab, wenn die Bewegungen im Untergrund nachlassen. Stattdessen fanden die Forscher Hinweise auf eine stark verstärkte Sedimentauswaschung aus der Bergregion. Aber woran lag dies?


Niedriger Mittelmeer-Wasserstand verstärkte Erosion


Weitere Untersuchungen enthüllten schnell eine mögliche Ursache für die ungewöhnlich starke Erosion: Ebenfalls vor rund fünf Millionen Jahren ließ ein Klimawandel den Wasserspiegel des Mittelmeeres so weit absinken, dass die Verbindung zwischen ihm und dem Atlantik, entsprechend der heutigen Straße von Gibraltar, trockenfiel. Durch dieses so genannte Messinische Ereignis schrumpfte das Mittelmeer noch stärker, sein Wasserspiegel lag teilweise fast fünf Kilometer unter dem der anderen Ozeane.

Die Flüsse, die von den Alpen aus ins Mittelmeer strömten, bekamen dadurch mehr Gefälle, die Strömung beschleunigte sich und damit auch die erodierende Kraft des Wassers. Große Mengen Sediment wurden abgetragen und viele der heute für die Alpen typischen, tiefeingeschnittenen Täler und Seen entstanden.

Mehr Regen durch Klimawandel


„Die Erosionsraten waren zehn Mal so hoch wie normal während der Messianischen Krise und das korreliert mit dem Absinken der Flussmündungen“, erklärt Willett. „Es erklärt allerdings nicht, warum die starke Erosion drei Millionen Jahre anhielt. Denn das Mittelmeer blieb nur 20.000 bis 80.000 Jahre auf diesem niedrigen Stand bevor es sich wieder auffüllte.“

Nach Ansicht der Forscher kam hier noch ein anderer klimatischer Faktor zum Tragen: der Niederschlag. Denn während das Mittelmeer sich langsam wieder füllte, löste ein Klimawandel eine Periode extrem starker Regenfälle aus. „Wahrscheinlich trat die größte Erosion dann ein, als sowohl starker Regen fiel, als auch das Mittelmeer noch einen relativ niedrigen Wasserstand hatte. Erst nach drei Millionen Jahren warmer und feuchter Bedingungen kühlte das Klima wieder ab und die Erosion ließ nach. “Was mich an unseren Ergebnissen fasziniert ist, dass wir zeigen, wie kompliziert und verkoppelt das Erdsystem ist“, so Willett. „Man muss einen Teil des Systems verstanden haben um zu begreifen, wie auch die anderen Teile zusammenarbeiten.“
(University of Washington, 16.08.2006 - NPO)
 
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