Globale Abkühlung ließ marine Ökosysteme kollabieren -Schuld war die Tektonik Kälteeinbruch in der Kreidezeit hatte fatale Folgen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Globale Abkühlung ließ marine Ökosysteme kollabieren -Schuld war die Tektonik

Kälteeinbruch in der Kreidezeit hatte fatale Folgen

Nach der Abkühlung, in der späten Kreidezeit, war der Superkontinent Pangäa bereits stark zerfallen. © Ron Blakey, NAU Geology / CC-by-sa 3.0

Eigentlich war die Kreidezeit ein tropisch warmes Paradies. Aber vor rund 116 Millionen Jahren änderte sich das: Das Klima kühlte sich für zweieinhalb Millionen Jahre ab – um immerhin fünf Grad. Obwohl dann immer noch 28 Grad herrschten, war das für viele damalige Meeresbewohner zu kalt – ganze Ökosysteme kollabierten, wie ein internationales Forscherteam in „Nature Geoscience“ berichtet. Das zeige, dass auch Abkühlungen zu großen Aussterbewellen führen können – nicht nur eine globale Erwärmung.

Während der Kreidezeit veränderte sich das Gesicht der Erde stark: Der Superkontinent Pangäa brach immer weiter auseinander, Landmassen trennten sich und neue Meere entstanden. Das aber hatte Folgen, wie Alison McAnena von der Universität Köln und ihre Kollegen feststellten: Rund um Afrika, Südamerika und Europa bildeten sich neue ozeanische Becken, in denen riesige Massen winziger Meeresalgen lebten. Sie wirkten dabei wie eine gigantische Klimaanlage: Durch ihre Photosynthese entzogen sie der Atmosphäre große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid. Als die Algen dann starben, sank mit ihnen auch das CO2 ab und wurde so dem Kreislauf entzogen.

Fünf Grad – zu viel für viele Meeresbewohner

Das plötzliche Absinken des Kohlendioxids führte zu einer Abkühlung des Klimas – so viel war klar. Wie viel CO2 aber aus der Atmosphäre entfernt wurde und wie weit die Temperaturen sanken, ermittelten die Forscher nun mit Hilfe einer Modellsimulation. Das Ergebnis: Die Algenblüten nahmen insgesamt über 800.000 Gigatonnen CO2 auf und lagerten es in Sedimentschichten am Meeresboden ab. Dadurch sank die Temperatur um fünf Grad auf nur noch 28 Grad ab. Für viele wärmeverwöhnte Organismen jener Zeit war das ein herber Schlag, wie die Forscher berichten.

Die Populationen vieler Organismengruppen brachen zusammen, vor allem viele Planktonbewohner starben. „Dies zeigt, dass globale Abkühlungsprozesse ähnliche Krisen der marinen Ökosysteme und geochemischen Zyklen verursachen können wie starke Erwärmungsphasen in der Erdgeschichte“, sagt Jens Herrle, Paläoozeanograph an der Goethe-Universität Frankfurt. Die Zeitspanne, in der diese tektonisch ausgelösten Veränderungen damals stattfanden, war allerdings viel länger als der Zeitraum, in dem der heutige Klimawandel greift.

CO2-Nachschub als Heizung

Wie kam dieser gigantische Abkühlungsprozess wieder zum Stillstand? Die Forscher vermuten, dass die Freisetzung gewaltiger CO2-Mengen bei der vulkanischen Entstehung des heutigen Kerguelen-Archipels im Indischen Ozean die Temperatur weltweit wieder steigen ließ. Hinzu kam vermutlich, dass sich in den immer größeren ozeanischen Becken durch den Zustrom sauerstoffreichen Wassers nach und nach weniger CO2 in den Sedimentschichten ablagerte. Nach 2,5 Millionen Jahren wurde es auf der Erde schließlich wieder wärmer.

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Die Studie zeigt eindrücklich, wie eng das globale Klima mit den im Erdinneren stattfindenden Prozessen verknüpft ist und wie diese sich in Millionen von Jahren abspielenden Prozesse die Lebensräume auf der Erde und damit die Evolution beeinflussen. (Nature Geoscience, 2013; doi: 10.1038/NGEO1850)

(Goethe-Universität Frankfurt, 28.06.2013 – NPO)

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