Ein Rückgang der eingehenden Sonnenstrahlung könnte das Zeitalter der “Schneeball-Erde” ausgelöst haben

Mindestens zweimal in der Erdgeschichte war fast der gesamte Planet von einer Schnee- und Eisschicht bedeckt. Diese dramatischen “Schneeball-Erde”-Ereignisse ereigneten sich in rascher Abfolge vor etwa 700 Millionen Jahren. Es gibt Hinweise darauf, dass die aufeinanderfolgenden globalen Eiszeiten die Voraussetzungen für die anschließende explosionsartige Ausbreitung von komplexem, vielzelligem Leben auf der Erde schufen. Wissenschaftler haben nun verschiedene Szenarien analysiert, um herauszufinden, welche Ereignisse den Planeten in die einzelnen Eiszeiten gestürzt haben könnten.

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Staub in Westasien gibt Hinweis auf Eisschmelze

Extreme Kälteereignisse in der Klimageschichte können nicht regional eingegrenzt werden. Ändert sich zum Beispiel der Eispanzer in Grönland, hat das auch Auswirkungen auf Regionen, die tausende von Kilometern entfernt sind. Eine neue Studie zeigt nun, dass es eine enge Verbindung gibt zwischen den klimahistorischen Abkühlungsereignissen im Nordatlantik und dem Staubtransport durch Wind von Nordafrika und der Arabischen Halbinsel in Richtung Osten. Die Daten zeigen demnach, dass der Einfluss der nordamerikanischen Eisschmelze bedeutender ist für das Klima in Westasien als – wie bislang vermutet – die der nordeuropäischen.

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Rätselhafte Klimaabweichung

Neue Forschungsergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle, die das Meereis im gesamten Südpolarmeer für das atmosphärische CO2 in Zeiten des raschen Klimawandels in der Vergangenheit spielte. Ein internationales Wissenschaftlerteam unter Beteiligung der Universität Bonn hat gezeigt, dass das saisonale Wachstum und die Zerstörung des Meereises in einer sich erwärmenden Welt die biologische Produktivität der Meere rund um die Antarktis erhöht, indem es Kohlenstoff aus der Atmosphäre abzieht und im tiefen Ozean speichert.

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Auf dem Weg vom Staub zum Leben: Neue Experimente zeigen Komplexität chemischer Reaktionen auf dünnem Eis um Staubkörner

Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) und der Universität Jena haben neue Erkenntnisse zu Eigenschaften eisbedeckter kosmischer Staubkörner gewonnen – winziger kosmischer “Chemielabors”. Solche Staubkörner, so das Ergebnis, haben keine einfachen, regelmäßigen Formen, dick mit Eis bedeckt, sondern bilden lockere Verästelungen mit überraschend großer Oberfläche und vergleichsweise dünnen Eisschichten. Das hat Konsequenzen für die Art und Weise, wie in den Tiefen des Alls komplexe organische Reaktionen ablaufen – und damit auch für die Entstehung von präbiotischen Molekülen, wie sie für den Ursprung des Lebens auf der Erde eine wichtige Rolle gespielt haben könnten.

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Sensationsfund: 90 Millionen Jahre alter Waldboden belegt unerwartet warmes Südpol-Klima in der Kreidezeit

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Geowissenschaftlern des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hat ein neues und bislang einzigartiges Fenster in die Klimageschichte der Antarktis aufgestoßen. In einem Sedimentbohrkern, den die Forschenden im Februar 2017 im westantarktischen Amundsenmeer geborgen haben, fanden sie nahezu ursprünglich erhaltenen Waldboden aus der Kreidezeit, einschließlich vieler Pflanzenpollen und -sporen sowie eines dichten Wurzelnetzwerkes. Die Vegetationsüberreste belegen, dass vor etwa 90 Millionen Jahren ein gemäßigter, sumpfiger Regenwald im Küstenbereich der Westantarktis wuchs und die Jahresdurchschnittstemperatur etwa 12 Grad Celsius betrug – ein für das Südpolargebiet außergewöhnlich warmes Klima, welches nach Auffassung der Wissenschaftler nur möglich wurde, weil der antarktische Eisschild fehlte und die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre deutlich höher war als Klimamodellierungen bislang vermuten ließen.

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Extremer Meeresspiegelanstieg vor 130.000 Jahren

Steigende Meerestemperaturen trieben vor mehr als 100.000 Jahren das Abschmelzen der antarktischen Eisschilde an und verursachten einen extremen Anstieg des Meeresspiegels, wie eine neue internationale Studie unter Beteiligung der Universität Bonn zeigt. Nach Ansicht der Wissenschaftler geht die heutige Situation wieder in diese Richtung. Das massenhafte Abschmelzen des westantarktischen Eisschildes war eine Hauptursache für den hohen Meeresspiegel während einer Periode, die als letzte Zwischeneiszeit (Interglazial vor 129.000 bis 116.000 Jahren) bekannt ist.

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Snowball Earth: Wie frühe Tiere die Eiszeit überlebt haben könnten

Vor rund 700 Millionen Jahren erlebte die Erde die schwerste Kälteperiode ihrer Geschichte. Diese bedrohte einen Großteil des Lebens auf dem Planeten. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass sauerstoffabhängiges Leben eventuell in Schmelzwasserpfützen auf der Eisoberfläche überlebt haben könnten. Diese Studie liefert jedoch neue Erkenntnisse über sauerstoffhaltige Meeresumgebungen und stellt sich erneut der Frage: Wie hat das Leben die schwerste Eiszeit der Erdgeschichte überlebt? Ein von der McGill University geführtes Forschungsteam hat den ersten direkten Beweis dafür gefunden, dass Gletscherschmelzwasser eine entscheidende Lebensader für Eukaryoten während des Snowball Earth-Events war. In dieser Zeit wurden die Ozeane vom lebensspendenden Sauerstoff abgeschnitten. Diese Frage hat die Wissenschaftler jahrelang verwirrt.

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Turbulenz sorgt für Eis in Wolken

Vertikale Luftbewegungen erhöhen die Eisbildung in Mischphasenwolken. Dieser Zusammenhang wurde lange theoretisch vorhergesagt, konnte aber nun erstmals in der Natur beobachtet werden. Das geht aus Messungen hervor, die ein Team des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig in npj Climate and Atmospheric Science, einem Open-Access-Journal des Nature-Verlages, veröffentlicht hat. Mit Laser- und Radargeräten hatte das Team jeweils die vertikale Luftgeschwindigkeit und Eisbildung in dünnen Mischphasenwolken gemessen. Solche Wolken enthalten sowohl Eispartikel, Wasserdampf als auch unterkühlte Flüssigkeitströpfchen.

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Beitrag der Küsten zum Klimawandel womöglich unterschätzt

Permafrostküsten machen etwa ein Drittel der gesamten Küstenlinie der Erde aus. Infolge des beschleunigten Klimawandels tauen weitläufige Küstenabschnitte auf und erodieren in den Arktischen Ozean. Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, zeigt nun, dass entlang dieser erodierenden Permafrostküsten in der Arktis große Mengen an Kohlendioxid entstehen könnten.

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