Kategorie: Geologie

Mathematische Modelle werfen ein neues Licht darauf, wie sich Kontinente gebildet haben könnten

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Das Leben ist einzigartig auf unserem Planeten. Oder etwa nicht? Im Mittelpunkt dieser Frage steht die Entstehung der Plattentektonik, die Sauerstoff und Wasser aus dem Erdinneren in die Atmosphäre transportierte und Berge und tiefe Ozeane bildete, in denen das Leben gedeihen konnte. Die geologische Aufzeichnung deutet darauf hin, dass dies vor drei bis zweieinhalb Milliarden Jahren geschah, aber die Aufzeichnung bleibt zu spärlich, um zu erklären, wie und warum dies geschah, so Dr. Fabio Capitanio, ein Forscher der Monash School of Earth, Atmosphere and Environment, dessen Arbeit gerade in der Geology und in der Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurde.

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Kontrollieren Tiere den Sauerstoffgehalt der Erde?

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Vor ungefähr 540 Millionen Jahren gab es einen riesigen Boom in der Artenvielfalt auf der Erde. Die ersten größeren Tiere entwickelten sich in der heutigen sogenannten kambrischen Explosion. In der folgenden Zeit entwickelten sich die Tiere und wurden größer. Parallel zur Entwicklung der Tiere sank der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre, was die Strahlung vorübergehend drosselte. Die anschließende Sauerstoffzufuhr und das Wachstum von Algen haben jedoch der Nahrungskette Energie zugeführt und die Explosion des Lebens in Gang gesetzt. In einer neuen wissenschaftlichen Studie haben Forscher des GLOBE Institute an der Fakultät für Gesundheits- und Medizinwissenschaften der Universität Kopenhagen nun festgestellt, dass die Tiere selbst wahrscheinlich zu einer Anpassung des Sauerstoffgehalts beigetragen und damit indirekt ihre eigene Entwicklung gesteuert haben.

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Erster direkter Beweis: Mantelplume war Ursprung von jurassischen Flutbasalten in Südafrika

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Der Ursprung gigantischer Magmaausbrüche, die zu globalen Klimakrisen und Artensterben führten, ist nach wie vor umstritten. Zwei konkurrierende Paradigmen erklären diese Kataklysmen entweder durch die Spaltung tektonischer Platten an der Erdoberfläche oder durch die Auswirkungen heißer Strömungen – genannt Mantelplumes – aus dem planetarischen Inneren. Eine Gruppe von Geochemikern aus Finnland (University of Helsinki) und Mosambik vermutet, dass sie den entscheidenden Beweis in der Magma-Provinz Karoo gefunden haben. Ihr neuer Artikel berichtet über die Entdeckung von primitiven Pikrit-Laven, die die erste direkte Probe eines heißen Mantelplumes unter dem südlichen Afrika liefern könnten, die während der Jurazeit entstanden.

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Der erste Tag des großen Sterbens

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Als der Asteroid, der die Dinosaurier auslöschte, auf den Planeten einschlug, setzte der Einschlag Wälder in Brand, löste Tsunamis aus und stieß so viel Schwefel in die Atmosphäre, dass er die Wärme der Sonne in der Atmosphäre blockierte. Dies führte zu einer massiven globalen Abkühlung, die letztlich zum Verhängnis und zum Aussterben der Dinosaurier und einem Großteil des damaligen Lebens führte. Nun konnten Forscher der University of Texas at Austin die ersten 24 Stunden des großen Sterbens rekonstruieren.

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Das Zeitalter der Navajo-Sandsteinformation

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Der echte Jurassic Park war eine uralte Landschaft, die von einer riesigen Wüste geprägt und größtenteils mit Sanddünen bedeckt war. Hier streiften Dinosaurier und kleine Säugetiere durch den Süden Utahs, so weit das Auge reichte. Der Navajo Sandstein ist bekannt für seine schönen roten und braunen schräggeschichteten Gesteinsschichten, die viele der Nationalparks und Denkmäler im Südwesten der USA ausmachen – zum Beispiel Arches, Canyonlands, Capitol Reef und Zion Nationalparks. Aber wie entstand diese Gegend? Das haben nun Forscher der Geological Society of America näher untersucht und können anhand der Forschungsergebnisse auch wichtige Informationen für die Gegenwart gewinnen.

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Forscher enthüllen neue Technik zur Vorhersage von Vulkanausbrüchen

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Vulkanausbrüche und ihre Aschewolken stellen eine erhebliche Gefahr für die Bevölkerungszentren und den Flugverkehr dar, insbesondere für solche, die vorher nur wenige bis keine Anzeichen von Ruhelosigkeit aufweisen. Geologen der University of Illinois at Urbana-Champaign nutzen nun eine Technik, die traditionell in der Wetter- und Klimavorhersage eingesetzt wird, um neue Ausbruchsprognosemodelle zu entwickeln. Indem sie testen, ob die Modelle in der Lage sind, die Wahrscheinlichkeit vergangener Eruptionen zu erfassen, machen die Forscher Fortschritte in der Wissenschaft der vulkanischen Vorhersage.

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Bau von Biomineralen: Das Rezept der Natur ist alt und hat sich mehr als einmal evolutionär weiterentwickelt

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In den letzten Jahren haben Wissenschaftler viele Geheimnisse der Biomineralisierung gelüftet. Durch diesen grundlegenden Prozess bilden Seeigel ihre Stachel, Muscheln ihr Gehäuse, Korallen ihre Exoskelette, und Wirbeltiere Knochen und Zähne. Ein in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Bericht zeigt ein Team unter der Leitung von Pupa Gilbert, einem Physikprofessor der University of Wisconsin-Madison, dass das Konzept zur Herstellung von Muscheln, Stacheln und Korallenskeletten nicht nur in vielen modernen Tierlinien gleich ist, sondern bereits seit 550 Millionen Jahren existiert und sich mehr als einmal unabhängig weiterentwickelt hat.

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Oben heiss, unten kalt: Unerwarteter Treibhausgaseffekt in Seen

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Wie sich die Klimaerwärmung auf das «Verhalten» von Seen auswirkt, hat ein Forschungsteam unter der Leitung der Universitäten Basel und Montreal untersucht. Die Forschenden haben herausgefunden, warum sich Seen trotz Erwärmung an der Oberfläche in der Tiefe abkühlen können und welche Folgen dies für die Produktion von Treibhausgasen hat.

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Starkes Golfstromsystem im Miozän widerspricht Modellen nicht

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Unterschiedliche Salzgehalte in verschiedenen Wassermassen treiben die globale Ozeanzirkulation an. Modelle zeigen, dass die Zirkulation bei einem hohen Süßwassereintrag in Schlüsselregionen des Nordatlantiks schwächeln kann. Dem schien bislang ein starkes Golfstromsystem im Miozän vor etwa zehn Millionen Jahren zu widersprechen. Damals war die Landbrücke zwischen Nord- und Südamerika noch nicht geschlossen und relativ salzarmes Wasser aus dem Pazifik gelangte in den Atlantik. Neue Untersuchungen, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR heute in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichen, lösen diesen scheinbaren Widerspruch auf.

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Ältester europäischer See verrät seine Geheimnisse

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In einem nun veröffentlichten Nature-Artikel entlockt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des LIAG dem Ohridsee seine Geheimnisse. Mit einem Alter von ca. 1,4 Millionen Jahren ist der Ohridsee zwischen Nordmazedonien und Albanien nicht nur der älteste See Europas, sondern ein idealer Zeitzeuge der mediterranen Klimageschichte. Bei den Bohrungen im Rahmen des ICDP (International Continental Scientific Drilling Program) entdeckte das Forschungsteam, dass es in Zwischeneiszeiten ausgeprägte Tiefdruckgebiete mit intensiven Regenfällen gab. Ähnliche Phänomene könnten sich durch den menschengemachten Klimawandel in Zukunft erneut einstellen.

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