Kategorie: Isotopengeochemie

Sedimentgestein „Chert“ zeichnet Abkühlung der Erde über Milliarden Jahre auf

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Vor Millionen von Jahren waren die Ozeane auf der Erde wohl doch nicht heiß, wie oft angenommen, sondern eher gemäßigt bis warm. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam der Universität Göttingen und des Geoforschungszentrums Potsdam. Die Wissenschaftler analysierten rund 550 Millionen Jahre alte chemische Sedimentgesteine, sogenannte Cherts, die sich aus Meerwasser und Resten von Siliciumdioxid-abscheidenden Organismen bilden. Anhand dieser „Zeitkapseln“ zeigte das Team, dass die Sauerstoff-Isotopenverhältnisse durch das Erkalten der festen Erde bestimmt werden und weniger von den Temperaturen des Meerwassers abhängen.

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Karbonat-Silikat-Zyklus: Langfristige Klimaregulierung hat sich mit der Ausbreitung von Meerestieren und Landpflanzen verändert

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Das Klima auf der Erde war über einen langen Zeitraum hinweg relativ stabil. So herrschten während drei Milliarden Jahren warme Temperaturen mit hohen Kohlendioxidwerten vor – bis vor etwa 400 Millionen Jahren eine Veränderung einsetzte. Eine neue Studie deutet darauf hin, dass dieser Wandel vor 400 Millionen Jahren mit einer fundamentalen Veränderung im Karbonat-Silikat-Zyklus einherging.

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Dem Klima der Vergangenheit in Ostafrika auf der Spur

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Die Temperaturen in Ostafrika haben maßgeblichen Einfluss auf den globalen Klimakreislauf. Sie bestimmen den Wärme- und Feuchtigkeitstransport in die nördliche und südliche Erdhalbkugel und steuern damit auch das Klima in Europa. Wie genau sich in der Vergangenheit die Temperaturen in Ostafrika entwickelt haben, ist Gegenstand einer internationalen Studie unter Federführung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen ist. Dem Forscherteam um Dr. Thorsten Bauersachs ist es erstmalig gelungen, einen organischen Temperatur-Indikator, einen so genannten Proxy, zu entwickeln, mit dem sich die Klimageschichte des tropischen Ostafrikas anhand von Sedimentablagerungen des Tanganyikasees über die vergangenen 40.000 Jahre rekonstruieren ließ. Mit Hilfe dieses neuen Proxys (HDI26) konnte das Team einen Temperaturanstieg von rund 4° C in den vergangenen 18.000 Jahren nachweisen, davon allein etwa 1° C in den letzten 250 Jahren.

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Neuer Indikator für den Sauerstoffgehalt in frühzeitlichen Ozeanen entwickelt

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Sauerstoff ist essenziell für die Entwicklung von höherem Leben. Er war in den Ozeanen der frühesten Erdgeschichte jedoch kaum vorhanden. Erst die Evolution Photosynthese betreibender Bakterien ermöglichte einen signifikanten Anstieg in der Sauerstoffkonzentration der Ozeane. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung von Wissenschaftlern des Instituts für Geologie und Mineralogie der Universität zu Köln hat nun den Grundstein gelegt, um mithilfe der Wolframisotopie die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration in frühzeitlichen Ozeanen präziser bestimmen zu können. Das erlaubt möglicherweise genauere Erkenntnisse über die Evolution des Lebens.

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Voraussetzungen für Leben schon vor 3,5 Milliarden Jahren

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Mikrobielles Leben hatte auf unserem Planeten bereits vor 3,5 Milliarden Jahren die nötigen Rahmenbedingungen, um zu existieren. Zu dieser Erkenntnis kam ein Forschungsteam nach Untersuchungen mikroskopisch kleiner Flüssigkeitseinschlüsse in Bariumsulfat (Baryt) aus der Dresser Mine in Marble Bar, Australien. In ihrer Publikation „Ingredients for microbial life preserved in 3.5-billion-year-old fluid inclusions” legen die Forscher dar, dass es bereits zu diesem Zeitpunkt organische Kohlenstoffverbindungen gegeben hat, die als Nährstoffe für mikrobielles Leben dienen konnten.

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Sternenexplosion nahe der Erde – Zusammenhang mit Eiszeiten des Pleistozän?

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Als vor einigen Monaten der Stern Beteigeuze drastisch an Helligkeit verlor, vermuteten einige Beobachter eine bevorstehende Supernova – eine Sternenexplosion, die auch auf der Erde noch Schäden verursachen könnte. Während sich Beteigeuze wieder beruhigt hat, haben Physiker der Technischen Universität München (TUM) Beweise für eine Supernova gefunden, die vor rund 2,5 Millionen Jahren nahe der Erde explodiert ist.

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C14-Methode: Forscherteam eicht Radiokarbonuhr zur Altersfeststellung neu

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Archäologen, Paläontologen und Geowissenschaftler: viele Wissenschaftler nutzen für die Altersbestimmung ihrer Fundstücke die Radiokarbonmethode. Die Exaktheit dieser Daten ist für sie von entscheidender Bedeutung. Fortschritte in der Analysetechnik und die Erweiterung und Verbesserung der Baum-, Tropfstein- und Sedimentarchive machen es möglich, dass diese Radiokarbonuhr von Zeit zu Zeit neu geeicht und verfeinert werden kann. Nach sieben Jahren hat jetzt ein internationales Wissenschaftlerteam die der Radiokarbondatierung zugrundeliegenden Kurven aktualisiert und neu berechnet. Das Forscherteam unter der Leitung von Prof. Paula Reimer von der Queen’s University in Belfast verwendete Messungen von über 15.000 Proben, die bis zu 60.000 Jahren zurückreichen. Beteiligt an dieser Kooperation ist auch der Paläobotaniker Dr. Michael Friedrich von der Universität Hohenheim in Stuttgart.

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