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Vor etwa 700 Millionen Jahren erlebte die Erde einige ungewöhnliche Episoden globaler Abkühlung, die Geologen als „Schneeball Erde“ bezeichnen. Doch wodurch diese graviernde Klimaveränderung verursacht wurde, ist bislang umstritten. Zwei Forscher der University of Texas at Dallas stellen nun eine neue Theorie vor, die der Ursprung der vielen bisherigen Theorien zur Schneeball Erde sein könnte.
Bislang wurden verschiedenste Theorien vorgeschlagen, um zu erklären, was diese dramatische Abkühlung ausgelöst haben könnte, die während der geologischen Ära des Neoproterozoikum stattfand. Nun stellen zwei Geologen der University of Texas in Dallas und UT Austin eine weitere These auf: Diese großen Klimaveränderungen könnten mit einer Sache zusammenhängen: dem Aufkommen der Plattentektonik.
Plattentektonik ist eine Theorie, die Ende der 1960er Jahre formuliert wurde und besagt, dass die Erdkruste und der obere Mantel – eine Schicht, die Lithosphäre genannt wird – in bewegliche Platten zerbrochen sind. Diese Platten bewegen sich sehr langsam – ungefähr so schnell, wie Fingernägel und Haare wachsen – und verursachen Erdbeben, Bergketten und Vulkane.
„Die Erde ist der einzige Körper in unserem Sonnensystem, von dem bekannt ist, dass er Plattentektonik hat. Die Lithosphäre ist fragmentiert wie Puzzleteile, die sich unabhängig voneinander bewegen“, sagte Dr. Robert Stern, Professor für Geowissenschaften an der UT Dallas School of Natural Sciences and Mathematics und Co-Autor der Studie.
„Es ist sehr viel häufiger, dass Planeten eine äußere, feste Schale haben, die nicht fragmentiert ist, was als ‚Single-Lid-Tektonik‘ bekannt ist“, sagte Stern.
Geowissenschaftler sind sich nicht einig darüber, wann sich die Erde von einem „ein-Platten-Planeten“ in einen Planeten mit der uns heute bekannten Plattentektonik umwandelte, wobei die einzelne Krustenplatte in zwei Teile fragmentierte und so weiter bis zum heutigen globalen System von sieben großen und vielen kleineren Platten. Aber Stern hebt geologische und theoretische Beweise hervor, dass die Plattentektonik vor 800 Millionen bis 600 Millionen Jahren begann und hat mehrere Artikel veröffentlicht, die für diesen Zeitpunkt plädieren.
In der neuen Studie liefern Stern und Miller neue Erkenntnisse, indem sie darauf hinweisen, dass der Beginn der Plattentektonik wahrscheinlich die Veränderungen auf der Erdoberfläche ausgelöst hat, die zur Schneeball-Erde geführt haben. Sie argumentieren, dass die beginnende Plattentektonik das Ereignis ist, das bislang 22 Theorien erklären kann, die andere Wissenschaftler als Auslöser der neoproterozoischen Schneeball-Erde vorgebracht haben.
„Wir haben die Literatur durchgelesen und alle Mechanismen untersucht, die für Snowball Earth vorgeschlagen wurden“, sagte Stern. „Der Beginn der Plattentektonik könnte für jede dieser Erklärungen verantwortlich sein.“
Der Beginn der Plattentektonik hätte die Ozeane und die Atmosphäre durch Umverteilung der Kontinente stören können, sie kann die Aktivitätserhöhung des Inselbogen- und Mantelplumevulkanismus erklären, so Stern.
„Die Tatsache, dass starke klimatische und ozeanographische Effekte im Neoproterozoikum beobachtet werden, ist ein stark unterstützendes Argument dafür, dass dies tatsächlich der Zeitpunkt des Übergangs von der Singe-Lid-Tektonik zur Plattentektonik ist“, sagte Stern. „Es ist ein Argument, das unseres Wissens noch nicht in Betracht gezogen wurde.
„In der heutigen Zeit ist das Klima in den Nachrichten, weil wir es ändern, indem wir mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre bringen“, sagte Stern. „Aber stellen Sie sich eine Zeit vor, als die Erde keine Plattentektonik besaß und sich dann hin zur Plattentektonik entwickelte – das wäre eine große Veränderung im Betriebssystem der Erde gewesen und hätte auch einen großen Einfluss auf das Klima gehabt.“
Pia Gaupels
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