Starker Vulkanismus im Atlantik erklärt historisches Klima-Phänomen

Unser heutiger Klimawandel stellt kein unbedingt neues Phänomen in der Erdgeschichte dar. Vor 55 Millionen Jahren, am Übergang vom Erdzeitalter des Paläozäns zum Eozän, stiegen die Durchschnittstemperaturen innerhalb von wenigen tausend Jahren um bis zu sechs Grad an. Dieses Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM) sorgte für ein globales Artensterben, in den Ozeanen entstanden riesige Todeszonen. Die Ursachen des PETM sind bis heute rätselhaft.

Schwarzer Raucher — ©GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Ein internationales Forscherteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat im Golf von Kalifornien Hinweise gefunden, dass starker Vulkanismus am Boden des damals noch jungen Atlantiks Schuld an dem ungeklärten Phänomen sein könnte. „Wir haben 2015 im Golf von Kalifornien geologische Strukturen gefunden, die belegen, dass Vulkanismus, der ein Ozeanbecken öffnet, auch in der Lage ist, große Mengen Kohlenstoff in die Atmosphäre zu transportieren und so den Treibhauseffekt zu verstärken“, erklärt Professor Christian Berndt vom GEOMAR. Die im Guaymas-Becken vorgefundenen Hügelstrukturen ähneln denen im Atlantik vor 55 Millionen Jahren.

Öffnet sich ein Ozeanbecken und bildet sich entlang einer Bruchzone stetig neuer Meeresboden, wird die alte Schicht zur Seite gedrückt. Dabei gelangt Magma aus den aktiven zentralen Bereichen auch in die schon bestehenden Becken abseits der Bruchzone, wo bereits dicke Sedimentschichten liegen. „Diese Sedimente enthalten viel Kohlenstoff, der von dem eindringenden Magma in Bewegung gesetzt werden kann“, erläutert Christian Berndt.

Fraglich war bislang jedoch, ob dieser Prozess tatsächlich ausreicht, um Kohlendioxid und Methan aus dem Sediment bis in die Atmosphäre zu transportieren und so den Treibhauseffekt anzukurbeln. Das Forscherteam ging dieser Frage während einer Expedition mit dem Forschungsschiff SONNE nach. „Die Quellen, die wir gefunden haben, (...) transportieren mit Methan und CO₂angereichertes Wasser unter hohem Druck mehrere hundert Meter hoch in die Wassersäule. Gerade in einem jungen, noch flachen Ozean kann das reichen, um die Gase auch in die Atmosphäre zu bringen“, führt der Kieler Professor aus.

Zudem sei dieser Prozess damals im Atlantik noch viel stärker und umfänglicher gewesen als heute im Golf von Kalifornien. „Entlang des Grabenbruchs im Atlantik gab es zwei große vulkanische Hotspots, außerdem ist der Grabenbruch deutlich länger als im Golf von Kalifornien. Damit hätten die magmatischen Aktivitäten dort durchaus das Potenzial gehabt, zu einer massiven Erwärmung der Erde beizutragen“, schließt der Geophysiker.

Die Studie, die in der internationalen Fachzeitschrift Geology erschienen ist, wirft ein neues Licht auf den Einfluss von Vulkanismus auf das System Erde. Es sei wichtig, die natürlichen Klimaschwankungen, ihre Ursachen und Auswirkungen zu kennen, um auch die möglichen Folgen und Risiken des aktuellen Klimawandels einschätzen zu können.

29.09.2016