🌡️ Warum hat sich die Erde nach dem Aussterben der Dinosaurier abgekühlt?

Welche Mechanismen ermöglichten es der Erde, sich nach der Zeit der Dinosaurier deutlich abzukühlen und von einem tropischen Klima zu einer teilweise vereisten Umgebung überzugehen?

Eine neue Studie liefert ein überraschendes Puzzleteil, indem sie die Ozeanchemie untersucht. Über Millionen von Jahren hinweg hätte eine langsame und tiefgreifende Veränderung in der Zusammensetzung des Meerwassers allmählich das planetare Klimagleichgewicht verändert.


Veröffentlicht in den Proceeding of the National Academy of Sciences (PNAS), enthüllen die Arbeiten eines internationalen Teams einen deutlichen Rückgang der Konzentration von gelöstem Kalzium in den Ozeanen. Dieser Rückgang, der auf mehr als 50% in den letzten 66 Millionen Jahren geschätzt wird, wirkte sich direkt auf die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre aus. Eine geringere Präsenz dieses Treibhausgases bedeutet weniger zurückgehaltene Wärme und trug so zur globalen Abkühlung über diesen sehr langen Zeitraum bei.

Um diese chemische Entwicklung nachzuvollziehen, stützten sich die Wissenschaftler auf wertvolle Hinweise, die in marinen Sedimenten konserviert sind. Ihre Analysen konzentrierten sich auf die fossilen Schalen winziger Organismen namens Foraminiferen, die die Signatur des Meerwassers, in dem sie lebten, bewahren. Diese natürlichen Archive ermöglichten die Erstellung einer detaillierten Chronologie, die eine enge Verbindung zwischen den Kalziumgehalten und den atmosphärischen Kohlendioxidwerten aufzeigt.

Darüber hinaus deuten die von dem Team entwickelten Computermodelle darauf hin, dass die Ozeane bei hohen Kalziumkonzentrationen weniger Kohlenstoff speicherten. Dieser blieb dann vermehrt als CO₂ in der Luft verfügbar und hielt die globale Temperatur hoch. Allmählich veränderte der Rückgang des Kalziums biologische Prozesse, förderte die Speicherung von Kohlenstoff in ozeanischen Sedimenten und seinen langsamen Entzug aus der Atmosphäre.


Diese chemische Umwandlung scheint mit tiefgreifenden geologischen Phänomenen verbunden zu sein. Die Forscher stellten fest, dass der Rückgang des Kalziums mit einer Verlangsamung der Ausbreitung des Meeresbodens zusammenfällt, einem vulkanischen Prozess, der den Meeresboden fortwährend umformt. Diese Verlangsamung veränderte den chemischen Austausch zwischen Wasser und Gestein und führte zum allmählichen Absinken der Kalziumkonzentrationen.

Diese Forschung erneuert somit unsere Wahrnehmung der Klimamechanismen über sehr lange Zeitskalen hinweg. Sie zeigt, dass die Chemie der Ozeane nicht nur eine Folge von Klimaveränderungen ist, sondern auch ein aktiver Treiber sein kann.

Die Rolle der Foraminiferen bei der Rekonstruktion des vergangenen Klimas

Foraminiferen sind mikroskopisch kleine Meeresorganismen, deren Kalkschalen wertvolle Informationen bewahren. Während ihres Lebens im Ozean bauen sie chemische Elemente aus dem umgebenden Wasser in ihre Schale ein. Die Zusammensetzung dieser Schalen spiegelt daher direkt die des Meerwassers zum Zeitpunkt ihrer Bildung wider.

Nach dem Tod dieser Organismen lagern sich ihre Schalen langsam auf dem Meeresboden ab und bilden Sedimentschichten. Wissenschaftler können Sedimentkerne entnehmen, um in der Zeit zurückzureisen. Durch die chemische Analyse der fossilen Schalen, die in verschiedenen Tiefen gefunden werden, rekonstruieren sie die ozeanischen und atmosphärischen Bedingungen sehr alter Epochen.

Diese Methode ist wichtig für die Untersuchung vergangener Klimate, da sie direkte Daten liefert. Im Gegensatz zu anderen Indikatoren bieten Foraminiferen eine kontinuierliche Aufzeichnung über Millionen von Jahren. Ihre Untersuchung hat bereits ein besseres Verständnis von Eiszeiten oder intensiven Erwärmungsphasen in der Erdgeschichte ermöglicht.

Für diese spezifische Forschung ermöglichte die Analyse des Verhältnisses verschiedener Isotope in den Schalen die Ableitung vergangener Kalziumgehalte.