Die Erde auf einen Blick
Die Stärke der Sonneneinstrahlung im Sommer beeinflusste in vergangenen Eiszeiten das Auftreten von Warm- und Kaltperioden und spielte eine wichtige Rolle beim Auslösen abrupter Klimaänderungen. Darauf deutet eine Studie von Klimaforschern, Geowissenschaftlern und Umweltphysikern hin. Anhand von Stalagmiten in den europäischen Alpen konnten sie aufzeigen, dass Warmphasen vor allem dann auftraten, wenn die sommerliche Sonneneinstrahlung auf der nördlichen Hemisphäre Maxima erreichte.
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Hoch oben im Himalaya haben Wissenschaftler am Indian Institute of Science (IISc) und an der Niigata University in Japan Wassertropfen entdeckt, die in Mineralablagerungen eingeschlossen waren und wahrscheinlich von einem vor etwa 600 Millionen Jahren existierenden Urmeer stammen. Die Analyse der Ablagerungen, die sowohl Calcium- als auch Magnesiumcarbonate enthielten, ermöglichte dem Team auch eine mögliche Erklärung für Ereignisse, die zu einem bedeutenden Sauerstoffereignis in der Geschichte der Erde geführt haben könnten.
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Diamanten entstehen in über 150 Kilometern Tiefe im oberen Erdmantel. In einigen Bereichen der Erde werden sie bei vulkanischen Eruptionen eingebettet in Kimberlit-Magmen explosionsartig an die Erdoberfläche befördert. Dass diese Ereignisse rund 30 Millionen Jahre nach dem Auseinanderbrechen von Erdplatten auftreten, wie sie ablaufen und weshalb das auch in großen Entfernungen von den Bruchzonen passiert, erklärt eine aktuelle Studie im Fachmagazin Nature. Zu dem internationalen Forschungsteam gehören auch Sascha Brune und Anne Glerum vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ).
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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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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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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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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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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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Anhand des ausgestorbenen Atoms Niob-92 konnten ETH-Forscherinnen Ereignisse im frühen Sonnensystem genauer datieren als zuvor. Die Studie kommt zum Schluss, dass in der Geburtsumgebung unserer Sonne Supernova-Explosionen stattgefunden haben müssen, welche das Sonnensystem prägten.
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Wie die Gesteine im untersten Erdmantel zusammengesetzt sind, lässt sich nur indirekt ermitteln. Anhand von Isotopenmessungen in vulkanischen Gesteinen konnten ETH-Forscher nun zeigen, dass sich tief im Erdinnern immer noch Material aus der Frühzeit der Erde befinden muss.
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