Neue Erkenntnisse aus der frühen Erdgeschichte

Durch neue Analysemethoden konnte ein internationales Forscherteam mit Innsbrucker Beteiligung neue Erkenntnisse über die Entstehung der Erde gewinnen. Anhand von Meteoriten analysierten die Wissenschaftler die Vorkommen der flüchtigen Elemente Chlor, Iod und Brom und stellten fest: Bisherige Modelle passen nicht zu den neuen Daten. Die Erde hat bereits in ihren ersten Entstehungsphasen an den so genannten Halogenen „festgehalten“.

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Haben Meeresschwämme als „Ökosystem-Ingenieure“ die „Kambrische Explosion“ herbeigeführt?

Vor etwa 550 Millionen Jahren erscheinen innerhalb weniger Millionen Jahre nahezu alle heute lebenden Tierstämme auf der Erde. Diese als „Kambrische Explosion“ bekannte Ausbreitung von Mehrzellern in der Periode des Kambriums markiert den Beginn des „Phanerozoikums“, des Erdzeitalters „sichtbaren Lebens“.
Was diesen dramatischsten aller bisherigen Ökosystemwandel auf unserem Planeten so plötzlich auslöste, ist bis heute umstritten. Geologen wissen, dass zu diesem Zeitpunkt die Konzentration von freiem Sauerstoff in der Atmosphäre und im Meerwasser deutlich anstieg.

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Der heiße Innenraum der Ur-Erde erschuf einen Friedhof für Kontinentalplatten

Die Plattentektonik hat das Erscheinungsbild der Erde seit Milliarden von Jahren geformt: Kontinentale und ozeanische Kruste werden durchgängig gegeneinander gestoßen oder voneinander weggezogen, so wird die Oberfläche fortlaufend verändert. Wenn zwei massive Platten kollidieren, gibt eine nach, taucht unter die andere ab und wird dabei angeschmolzen. Diesen Prozess bezeichnet man als Subduktion.
Die subduzierte Platte gleitet dann durch den zähflüssigen Mantel wie ein flacher Stein durch ein Becken voll Honig. Größtenteils gilt, dass die Platten, die heutzutage subduziert werden, maximal so tief sinken können, bis der Mantel in einer Tiefe von etwa 670 Kilomtern seine Struktur von zähflüssigem Honig zu dichter Paste ändert:
Für die meisten Platten zu dicht, um noch tiefer einzudringen. Wissenschaftler haben bisher angenommen, dass dieser Dichte-Filter bereits für die meiste Zeit der Erdgeschichte bestand.
Jetzt hingegen haben Geologen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) herausgefunden, dass diese Dichtheits-Grenze vor rund drei Milliarden Jahren weitaus weniger stark ausgeprägt war und ihre Forschungsergebnisse in einem Paper in Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht.

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So wurden Kontinente recycelt

Wie sich in den vergangenen drei Milliarden Jahren die Plattentektonik auf der Erde entwickelt hat, haben Forscher aus Deutschland und der Schweiz mit Computersimulationen analysiert. Sie zeigen, dass sich die tektonischen Prozesse im Lauf der Zeit verändert haben und wie das zur Bildung und Zerstörung von Kontinenten beitrug. Anhand des Modells lässt sich nachvollziehen, wie die heutigen Kontinente, Ozeane und die Atmosphäre entstanden sind. In der Zeitschrift „Nature Geosciences“ beschreiben Priyadarshi Chowdhury und Prof. Dr. Sumit Chakraborty von der Ruhr-Universität Bochum zusammen mit Prof. Dr. Taras Gerya von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich die Ergebnisse.

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Geheimnis gelöst! Wie erschienen die ersten Tiere auf der Erde?

Ein von der Australian National University (ANU) geführtes Forschungsteam hat das Geheimnis um das Auftreten der ersten Tiere auf der Erde gelüftet – Ein entscheidender Moment für unseren Planeten, ohne den das Leben, wie wir es heute kennen, nicht existieren würde. Die Forschungergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe der Nature veröffentlicht und zudem diese Woche auf der Goldschmidt-Konferenz in Paris präsentiert.

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Alte Plankton-ähnliche Mikrofossilien umfassen zwei Kontinente

Große, robuste, linsenförmige Mikrofossilien aus der ca. 3,4 Milliardenjährigen Kromberg-Formation des Kaapvaal-Kratons in Ost-Südafrika gehören nicht nur zu den bislang ältesten und ausgefeiltesten Mikroorganismen, sondern sind auch mit anderen Mikrofossilien gleichen Alters aus dem Pilbara Craton in Australien verwandt. Dies hat nun ein internationales Forschungsteam herausgefunden.

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Zusammenhang zwischen Kometen und Erdatmosphäre aufgedeckt

Die schwierige, aber erfolgreiche Messung mehrerer Isotopen des Edelgases Xenon beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko durch das Berner Messinstrument ROSINA auf der Rosetta-Sonde zeigt, dass durch Einschläge von Kometen Material auf die Erde gelangte. Wie weitere Berner Messungen von Silizium-Isotopen nachweisen, war unser Sonnensystem am Anfang sehr heterogen. Zudem zeigt der hohe Anteil an sogenanntem «schwerem» Wasser, dass kometäres Eis älter ist als unser Sonnensystem.

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Testlauf für die Entwicklung komplexen Lebens

Eine neue Studie des Department of Earth & Space Sciences and Astrobiology Program der University of Washington gibt Aufschluss darüber, dass die Bedingungen in den Ozeanen für die Entwicklung komplexen Lebens bereits vor 2,3 Milliarden Jahren günstig waren – somit mehr als eine Milliarde Jahre vor der erstmaligen Fossilerhaltung – und im Anschluss wieder ungünstig wurden, das eukaryote Leben sozusagen einen Testlauf oder Fehlstart absolvierte.

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