Vor 55 Millionen Jahren stieg die Temperatur auf unserem Planeten stark an. Dies ist zu einem der dramatischsten Beispiele für den Klimawandel geworden. Die Welt könnte niemals dieselbe sein.
In den späten 1980er Jahren begannen viele Regierungen, sich eingehend mit dem Thema Klimawandel zu befassen. Der Schlamm am Meeresgrund vor der Küste der Antarktis war eine Überraschung. Es stellte sich heraus, dass die Erde bereits zuvor unter der globalen Erwärmung gelitten hatte.
Was ist thermisches Maximum?
Vor etwa 55 Millionen Jahren stiegen die globalen Temperaturen stark an. Dies hat nach wie vor zu einem Anstieg des Meeresspiegels und des Säuregehalts sowie zum Aussterben vieler Arten geführt.
Es überrascht nicht, dass Wissenschaftler dieses Ereignis, das als spätes paläozänes thermisches Maximum (PETM) bekannt ist, als potenzielle Fundgrube nützlicher Informationen zum Verständnis des aktuellen Klimawandels betrachten.
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Wir wissen jetzt, dass dies der schnellste und dramatischste Fall des Klimawandels in der Geschichte der Erde war. Die Ursachen sind immer noch umstritten, aber Wissenschaftler ziehen unheimliche Parallelen zu modernen Bedingungen. Aber es ist sicher bekannt: Die Auswirkungen einer solchen Änderung hatten weitreichende Konsequenzen. Es ist möglich, dass diese Ereignisse den Lebensverlauf auf dem Planeten verändert haben.
Worüber sprechen die Isotope von Sauerstoff und Kohlenstoff?
Geologen, die 1980 die genannten antarktischen Lagerstätten untersuchten, veröffentlichten ihre Ergebnisse 1991. Sie berichteten, dass das Vorhandensein winziger planktonischer Fossilien im Schlamm auf schnelle Temperaturänderungen hinwies.
Genauer gesagt waren dies Sauerstoffisotope, die in diesen Schalen "eingeschlossen" waren. Vor ungefähr 55 Millionen Jahren nahm die Menge an schwerem Sauerstoff-18 in Schalen im Vergleich zu leichtem Sauerstoff-16 signifikant zu.
Die Fülle an Sauerstoff-18 ist ein sicheres Zeichen dafür, dass die Bedingungen wärmer waren. Wasser verdunstet bei höheren Temperaturen leichter und Sauerstoff-16 damit. Dies bedeutet, dass das warme Wasser mehr Sauerstoff-18 enthielt und das darin lebende Plankton mehr von diesem Element in ihrer Schale hatte.
Diese Ergebnisse erwiesen sich aus einem anderen Grund als nützlich. Sie wiesen darauf hin, warum die Meerestemperatur zu steigen begann. Dies war auf den Kohlenstoff im Wasser zurückzuführen.
Kohlenstoff liegt wie Sauerstoff in verschiedenen Isotopenformen vor. Während das Plankton mit Sauerstoff-18 angereichert war, hatte es auch einen Anstieg von Kohlenstoff-12 im Vergleich zu Kohlenstoff-13. Dies bedeutet, dass sein Angebot in den Ozeanen zugenommen hat.
Der Treibhauseffekt vor Millionen von Jahren
Dies geschieht normalerweise nach der massiven Freisetzung kohlenstoffreicher Treibhausgase - Kohlendioxid oder Methan - in die Atmosphäre. Mit anderen Worten, das thermische Maximum wurde ebenso wie der moderne Klimawandel durch den Treibhauseffekt verursacht. Die derzeitige globale Erwärmung ist jedoch nicht nur eine Wiederholung eines thermischen Maximums. Vor 55 Millionen Jahren war die Erde völlig anders.
Eines der größten Probleme ist heute, dass die Eisschilde der Antarktis aufgrund des Klimawandels schrumpfen. Vor 55 Millionen Jahren war dies kein Problem, da es damals kein Eis gab. Schon vor dem PETM waren die globalen Temperaturen um einige Grad höher als heute.
Wie schnell hat sich das Klima verändert
Einige Forscher glauben, dass sich die Geschwindigkeit des Klimawandels zu dieser Zeit ebenfalls von der aktuellen unterscheidet. Der Grund für diese Stellungnahme war eine 2013 veröffentlichte kontroverse Studie.
Wissenschaftler haben zusätzliche Funde untersucht, die sich vor 55 Millionen Jahren auf dem Meeresboden gebildet haben, diesmal jedoch im nordwestlichen Atlantik. Sie fanden Schlammstreifen, von denen angenommen wurde, dass sie sich in jährlichen Zyklen gebildet hatten. Als sie die Menge an Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopen betrachteten, die mit PETM assoziiert sind, stellten sie fest, dass sie nur in 13 Banden gefunden wurden. Dies bedeutet, dass in nur 13 Jahren Temperaturänderungen aufgetreten sind.
Dies beweist noch nicht, dass das thermische Maximum in etwas mehr als einem Jahrzehnt zugenommen und dann abgenommen hat. Alle Forscher sind sich einig, dass ein ungewöhnlicher Temperaturanstieg von mindestens 5 Grad über dem Durchschnitt etwa 170.000 Jahre dauert. Dies bedeutet jedoch, dass sich die globale Temperatur während der PETM innerhalb von 13 Jahren um 5 Grad geändert hat. In der heutigen Zeit sind die globalen Temperaturen im Vergleich zum späten 19. Jahrhundert um 1 Grad gestiegen.
Mögliche Ursachen für thermisches Hoch
Wenn der Klimawandel vor Millionen von Jahren wirklich so schnell eingetreten wäre, müsste ein Ereignis eingetreten sein, das eine solche Erwärmung verursacht hätte. Um einen so schnellen Anstieg der globalen Temperatur auszulösen, muss sich die Atmosphäre in Rekordzeit mit Treibhausgasen füllen.
Vielleicht liegt der Grund in der Freisetzung von Gasen aus dem Schmelzen eines riesigen kohlenstoffreichen Kometen, der zu nahe an die Erde flog. Der Klimawandel ist heute nicht so dramatisch. Es ist jedoch wichtig zu betonen: Viele Forscher bestreiten nachdrücklich, dass solche globalen Veränderungen in nur 13 Jahren stattgefunden haben.
Nachteile der 13-jährigen Hypothese des Klimawandels
Diese Idee hat viele Nachteile. Am wichtigsten ist, dass der Ozean physisch nicht in der Lage ist, sich so schnell aufzuheizen. Die Weltmeere enthalten eine große Menge Wasser und es dauert genug Zeit, um es aufzuwärmen. Selbst wenn es zu einer massiven Freisetzung von CO2 in die Erdatmosphäre gekommen wäre, hätten die Ozeane in 13 Jahren einfach keine Zeit gehabt, sich aufzuwärmen. Die Atmosphäre erwärmt sich relativ schnell, aber es wird Jahrtausende dauern, bis das Gleiche mit den Ozeanen passiert.
Andere Forscher haben vorgeschlagen, dass die 13 Streifen auf dem Felsen eher Jahrhunderte als einzelne Jahre bedeuten sollten, wenn sie authentisch sind. Es ist möglich, dass sie das Ergebnis eines Bohrprozesses waren, mit dem Wissenschaftler Schlamm extrahierten.
Die meisten Forscher sind zuversichtlich, dass die PETM-Erwärmung lange Zeit stattgefunden hat, aber wie lange sie anhielt, bleibt abzuwarten. Eine Schätzung von 2011 legt nahe, dass Kohlenstoff über 20.000 Jahre in die Atmosphäre freigesetzt wurde.
Diese langsame Veröffentlichung unterscheidet sich sehr von der modernen. Dies könnte bedeuten, dass die Treibhausgase durch vulkanische Aktivität verursacht wurden.
Was sagen die Funde im Boden?
Eine weitere Studie wurde 2014 durchgeführt. Wissenschaftler haben Kohlenstoffisotope untersucht, die in Böden erhalten geblieben sind, die vor 55 Millionen Jahren im heutigen Amerika gebildet wurden. Wenn ozeanische Niederschläge auf PETM-Bedingungen im Wasser hinweisen, kann der Boden die atmosphärische Situation klären, die für den raschen Klimawandel verantwortlich ist.
Die zuvor erwähnte erhöhte Menge an Kohlenstoff-12 wurde auch im Boden festgestellt. In diesem Fall deuten alle Anzeichen darauf hin, dass seit 1500 Jahren Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt wird. Es sieht eher nach modernen Veränderungen aus. Wissenschaftler schätzen, dass jedes Jahr ungefähr 1 Milliarde Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt werden. Das derzeitige Emissionsniveau beträgt 9,5 Milliarden Tonnen pro Jahr. Vor diesem Hintergrund scheint PETM ein vernünftigeres Modell für den heutigen Klimawandel zu sein.
