Die Ausdehnung der Kontinente vor 56 Millionen Jahren hat wahrscheinlich eine der extremsten Episoden der globalen Erwärmung in der Erdgeschichte verursacht, wie neue Forschungsergebnisse vermuten lassen.
Während dieser Zeit erlebte der Planet einen Temperaturanstieg von 5-8 °C (9-14 °F), der im Paläozän-Eozän-Thermalmaximum (PETM) gipfelte, das etwa 170.000 Jahre andauerte.
Es verursachte das Aussterben vieler Tiefseeorganismen und veränderte den Verlauf der Evolution des Lebens auf der Erde.
Wissenschaftler untersuchten die Auswirkungen globaler tektonischer Kräfte und Vulkanausbrüche während der Zeit des Umweltwandels vor fast 60 Millionen Jahren.
Sie glauben, dass die ausgedehnte Dehnung der Kontinentalplatten auf der Nordhalbkugel – ähnlich wie das Ziehen eines Toffeeriegels, der dünner wird und sich schließlich trennt – den Druck im tiefen Erdinneren massiv verringert hat.
Dies führte dann zu einem intensiven, aber kurzlebigen Schmelzen des Mantels – einer Schicht aus klebrigem, geschmolzenem Gestein direkt unter der Kruste des Planeten.
Das Team, dem Experten der Universitäten von Southampton, Edinburgh und Leeds angehören, schlägt vor, dass die daraus resultierende vulkanische Aktivität mit einem massiven Ausbruch von Kohlenstofffreisetzung in die Atmosphäre im Zusammenhang mit der PETM-Erwärmung zusammenfiel und wahrscheinlich verursacht wurde.
Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass die „Ausdehnung“ der Kontinente vor 56 Millionen Jahren wahrscheinlich eine der extremsten Episoden der globalen Erwärmung in der Erdgeschichte verursacht hat. Abgebildet ist ein Falschfarben-Satellitenbild der Färöer-Inseln – einer der von Wissenschaftlern untersuchten Orte
Das Team untersuchte vulkanische Ascheschichten und Laven in den Labors des Kernlagers Bremen des Integrated Ocean Drilling Program (IODP).
Wissenschaftler fanden heraus, dass intensive Episoden von Vulkanismus wahrscheinlich für die schnelle Erwärmung während des Paläozän-Eozän-Thermalmaximum-Erwärmungsereignisses verantwortlich waren. Abgebildet ist ein Vulkan in Montserrat, Westindien
Dr. Tom Gernon, außerordentlicher Professor für Erdwissenschaften an der University of Southampton und Hauptautor der Studie, sagte: „Trotz der Bedeutung und breiteren Relevanz des PETM für den heutigen globalen Wandel wird die zugrunde liegende Ursache stark diskutiert.
“Es besteht allgemein Einigkeit darüber, dass eine plötzliche und massive Freisetzung des Treibhausgases Kohlenstoff aus dem Erdinneren dieses Ereignis ausgelöst haben muss, doch das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Erwärmung lassen sich nur sehr schwer durch herkömmliche vulkanische Prozesse erklären.”
Die Wissenschaftler fanden Beweise aus Gestein, das vom Meeresboden gebohrt wurde, für eine weit verbreitete Episode vulkanischer Aktivität, die 200.000 Jahre dauerte und mit dem PETM zusammenfiel.
Unter Verwendung von Gesteinsarchiven, die unter dem Meeresboden nahe dem Rand des Atlantischen Ozeans gebohrt wurden, fand das Team Beweise für eine abrupte und weit verbreitete Episode vulkanischer Aktivität über dem Nordatlantik, die etwas mehr als 200.000 Jahre andauerte und der Dauer des PETM auffallend ähnlich war.
Dieser Befund veranlasste die Forscher, eine breitere Ausdehnung der Nordatlantikregion zu untersuchen, einschließlich Grönlands und der Färöer-Inseln.
Hier fanden sie heraus, dass kilometerdicke Lavahaufen, die kurz vor dem PETM auszubrechen begannen, ungewöhnliche Zusammensetzungen aufweisen, die auf eine deutliche Zunahme der Schmelzmenge des obersten festen Teils des Erdmantels unter dem Kontinent hindeuten.
Dr. Gernon sagte, dies hätte zu einem raschen Anstieg der Freisetzung von Kohlenstoff geführt, was zur globalen Erwärmung geführt hätte.
Lavafragmente aus dem Atlantik sind hier unter dem Mikroskop abgebildet
Der Vulkanismus ereignete sich, als sich die nordatlantische Region in der Endphase des Rifting oder Auseinanderbrechens befand, in gewisser Weise ähnlich den geologischen Prozessen, die heute im abgebildeten ostafrikanischen Rift Valley ablaufen
Die intensive vulkanische Aktivität fand gerade statt, als die kontinentale Landmasse, die Grönland und Europa vereinte, am intensivsten durch plattentektonische Kräfte gedehnt wurde.
Schließlich trennten sich Nordamerika und Grönland endgültig von Europa, was zur Geburt des Nordatlantiks führte.
Wissenschaftler glauben, dass es diese letzte Phase der Dehnung war, die zu einem erheblichen Schmelzen des Erdmantels führte, was zu einer massiven Kohlenstofffreisetzung und damit zu einer globalen Erwärmung führte.
Dr. Thea Hincks, Senior Research Fellow an der University of Southampton und Mitautorin der Studie, sagte: „Durch physikalisch realistische Schätzungen der Schlüsselmerkmale dieser Vulkansysteme zeigen wir, dass die Menge an Kohlenstoff, die benötigt wird, um die Erwärmung voranzutreiben, hätte sein können durch verstärktes Schmelzen erreicht.’
Dr. Gernon fügte hinzu: “Solche schnellen Ereignisse führen zu einer grundlegenden Umstrukturierung der Umwelt auf der Erdoberfläche und verändern riesige Ökosysteme.”
Die Studie wurde im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht.
WANN WAR DAS PÄLOZÄN UND WIE HAT ES DAS KLIMA IN GROSSBRITANNIEN BEEINFLUSST?
Das Paläoszän (‘alt kürzlich’) ist eine geologische Periode, die sich von vor 66 bis 56 Millionen Jahren erstreckte.
In dieser Zeit war das Erdklima bis zu 15 °C wärmer als heute.
Infolgedessen erstreckten sich tropische und subtropische Wälder weiter nach Norden und wären in Großbritannien weit verbreitet gewesen.
Damals hatte es seit 100 Millionen Jahren keine Eiszeit mehr gegeben.
Die Entfernung zwischen Europa und Grönland betrug ein Zehntel dessen, was sie heute ist.
Zwischen Baffin Island und Nordwesteuropa gab es eine massive vulkanische Aktivität, die sich bis zum Bristol Channel erstreckte.
Die Form der Kontinente ähnelte der heutigen, außer dass sie aufgrund der tektonischen Platten anders angeordnet waren. Großbritannien, Irland und Norwegen waren alle Binnenstaaten und das arktische Meer war fast vollständig von Land umgeben
Großbritannien, Irland und Norwegen waren alle Binnenstaaten und das arktische Meer war fast vollständig von Land umgeben.
Die Form der Kontinente ähnelte der heutigen, außer dass sie aufgrund der tektonischen Platten anders angeordnet waren, so eine dem Paläozän gewidmete Website.
Die meisten der berühmtesten geologischen Merkmale der Welt wären nicht erkennbar gewesen, darunter Gebirgszüge wie die Alpen und der Himalaya, die sich während des Tertiärs gebildet haben.
Vor dem Paläozän-Eozän-Thermalmaximum (PETM) – das vor etwa 55 Millionen Jahren stattfand – waren Nicht-Vogel-Dinosaurier etwa zehn Millionen Jahre lang ausgestorben.
Frühe Säugetiere, Amphibien, Reptilien, Insekten und Blütenpflanzen waren die vorherrschenden Lebensformen.
Säugetiere waren im Allgemeinen klein, hatten kurze Beine und fünf Zehen an jedem Fuß.