Vor 200 Millionen Jahren löschte ein Massenaussterben etwa 76 % aller Arten auf der Erde aus – sowohl terrestrische als auch marine. Dieses Ereignis wurde als das Aussterben der Endtrias bezeichnet, oder Jura-Trias (J-T) Aussterbeereignis . Zu dieser Zeit erlebte die Welt viele der gleichen Dinge wie die Erde jetzt, einschließlich einer Erwärmung des Klimas und der Versauerung der Ozeane.
Ein neues Papier zeigt, dass Pulse von Vulkanausbrüchen verantwortlich waren und dass diese Pulse die gleiche Menge CO . freisetzten2wie Menschen heute freigeben.
Forscher versuchen seit Jahrzehnten zu verstehen, was das J-T-Aussterben verursacht haben könnte. Zu den theoretischen Ursachen zählen ein Asteroiden- oder Kometeneinschlag, allmähliche Veränderungen in den Zyklen und Prozessen der Erde sowie Vulkanausbrüche. Das J-T-Aussterben ist eines von fünf Massenaussterben in der Erdgeschichte, und die wissenschaftliche Debatte über die Ursachen ist faszinierend.
Obwohl es für jede dieser Ursachen einige Beweise gibt, wird der Fall für Vulkanausbrüche immer klarer. In einem neuen Artikel zeigt ein Forscherteam mit dem Finger auf massive Vulkanausbrüche im heutigen Atlantischen Ozean.
„CAMP-Eruptionen waren schnell und potenziell katastrophal sowohl für das Klima als auch für die Biosphäre.“
Capriolo et al., 2020
Das Papier trägt den Titel „ Tiefes CO2in der endtriasischen Mittelatlantischen Magmatischen Provinz .“ Der Hauptautor ist Manfredo Capriolo von der Universität Padolo in Italien. Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation .
Die Autoren konzentrierten sich auf das sogenannte Große magmatische Provinzen , oder LIPs. LIPs sind riesige Gebiete mit magmatischen Gesteinen und Lavaströmen, die aus Magma stammen, das durch die Erdkruste aufsteigt. Das Forscherteam konzentrierte sich insbesondere auf die Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). CAMP ist das größte kontinentale LIP der Erde.
Eine Karte von Pangaea, die die Lage großer Restelemente der magmatischen Provinz Zentralatlantik (CAMP) zeigt. Bildnachweis: Von Williamborg – Eigene Arbeit, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26290915
Zur Zeit des J-T-Aussterbens war die Landmasse der Erde ein großer Kontinent namens Pangaea. CAMP lag ungefähr im Zentrum von Pangaea. Einige der übrig gebliebenen Elemente von CAMP sind heute noch sichtbar.
Ein sichtbarer Teil von CAMP im heutigen Marokko. Einige der basaltischen Lavaströme sind 300 Meter tief. Bildnachweis: Von Mente_et_malleo (Talk) (Uploads) – Eigene Arbeit, Public Domain, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=10699397
Vulkanausbrüche aus großen magmatischen Provinzen fallen mit Massenaussterben während des Phanerozoikums zusammen. Das Phanerozoikum begann vor etwa 540 Millionen Jahren und ist das aktuelle Zeitalter. Es ist die Ära, in der es auf der Erde reichlich Leben gibt.
Da Eruptionen mit Aussterben zusammenfallen, deutet dies auf eine Ursache-Wirkungs-Beziehung hin. Um diese Beziehung zu untersuchen, untersuchten die Autoren die Natur und den Zeitpunkt des Gesteins, das während dieser Eruptionen an die Oberfläche extrudiert wurde. Wie die Autoren in ihrer Einleitung schreiben: „Um diese Beziehung vollständig zu verstehen, ist es notwendig, die Menge und Art der entgasten magmatischen flüchtigen Stoffe einzuschränken und die Tiefe ihrer Quelle und den Zeitpunkt der Eruption zu bestimmen.“
Die Autoren untersuchten über 200 Proben basaltischer Lavaströme und Fensterbrett im Lager. Bei Eruptionen werden eine Vielzahl von Chemikalien freigesetzt, die Umwelt und Klima verwüsten können. Dazu gehören CO, CO2, CH4, SO2, H2S, HCl und CH3Kl. Das Wissenschaftlerteam beschäftigte sich vor allem mit CO2.
Die schwarzen Symbole geben die Herkunft der untersuchten Proben an: Dreieck für Portugal, Kreis für Marokko, Quadrat für New Jersey, USA und Raute für Nova Scotia, Kanada. Bildquelle: Capriolo et al. 2020.
Ihre Ergebnisse legen nahe, dass das CAMP bis zu 100.000 Gigatonnen CO . produzierte2und dieser Teil davon kam aus der mittleren und unteren Kruste und dem Mantel. Die Ursprünge dieses Kohlendioxids sind wichtig, da es darauf hindeutet, dass die Eruptionen sehr schnell und katastrophal waren. Die Forscher sagen, dass die Eruptionen wie ausgeprägte „Pulse“ von CO . waren2. Da diese Impulse so schnell waren, überforderten sie die Fähigkeit der Erde, sie wieder aufzunehmen. „CAMP-Eruptionen waren schnell und potenziell katastrophal sowohl für das Klima als auch für die Biosphäre.“
Die unterirdische Struktur und Prozesse von Schmelzeinschlüssen im CAMP sind komplex. Einige flüchtige Stoffe lösen sich in unterschiedlichen Tiefen aus dem Gestein, und es besteht eine gewisse Unsicherheit darüber, wie das genau funktioniert. Die schwarzen gestrichelten Pfeile zeigen die potentiellen Quellen für den Kohlenstoff im CAMP-Magma: den Mantel, die tiefe Kruste und die Sedimentbecken des Paläozoikums oder der Trias, in die CAMP-Sills eingedrungen sind. Weitere Einzelheiten und Erläuterungen finden Sie im Papier. Bildquelle: Capriolo et al. 2020.
Die pulsierende Natur dieser Eruptionen machte sie besonders schädlich. Die Impulse wurden durch CO .-Blasen verursacht2und elementarer Kohlenstoff im „transkrustalen magmatischen Rohrleitungssystem“ der Erde, so das Papier. Diese CO2Blasen tragend waren wie „Chargen von aufsteigenden flüchtigen Stoffen, die kurz vor ihrer Mobilisierung und vor der Eruption in kristallinem Brei eingeschlossen waren“.
Das Magma war mit CO . gesättigt2und „kann den gepulsten eruptiven Stil von CAMP erklären, bei dem CO2fungiert als Treibmittel für den Magmaaufstieg und verursacht schnelle und heftige Eruptionsimpulse.“ Die Autoren weisen auf die Natur einiger moderner Eruptionen auf Hawaii hin, bei denen hohe CO .-Konzentrationen2im Basalt ließ Magma über 5 km an die Oberfläche aufsteigen und bei seiner Eruption wie Fontänen wirken.
Abschließend weisen die Autoren darauf hin, dass die Menge an CO2die bei diesen Eruptionen produziert wird, entspricht in etwa der Menge an CO2Jahrhundert vom Menschen in die Atmosphäre freigesetzt. Sogar ein einzelner Impuls kann dies getan haben.
„Tatsächlich kann ein einzelner kurzlebiger magmatischer CAMP-Puls … etwa 5?×?10 . emittieren16?mol CO2, ungefähr die gleiche Gesamtmenge der projizierten anthropogenen Emissionen für das 21. Repräsentativer Konzentrationspfad 4.5 “, schreiben die Forscher. Der (Representative Concentration Pathway ist ein vom IPCC verwendeter THG-Konzentrationspfad.)
Da haben wir es also. Wir schaffen es, so viel CO . freizusetzen2wie ein einzelner massiver vulkanischer Puls vor Hunderten von Millionen Jahren. „Dieses Szenario für schnelles CO2-Emissionen prognostizieren einen globalen Temperaturanstieg von etwa 2 °C und eine Abnahme des ozeanischen pH-Werts um etwa 0,15 Einheiten über 0,1 kyr und legen nahe, dass die Klima- und Umweltveränderungen am Ende der Trias durch CO2-Emissionen, möglicherweise ähnlich den für die nahe Zukunft prognostizierten gewesen sein.“
Menschen, die der Wissenschaft hinter dem vom Menschen verursachten Klimawandel nicht glauben, weisen oft auf Vulkane als die wahren Schuldigen hin. Die Erde speichert eine riesige Menge Kohlenstoff im Gestein – weit mehr als in den Ozeanen oder der Atmosphäre. Und während ein Teil davon aus Vulkanen in die Atmosphäre entweicht, werden vulkanische CO .-Emissionen2in unserer Zeit sind winzig im Vergleich zu den menschlichen Emissionen.
Eruptionen in Island und anderswo können den Flugverkehr für eine Weile einschränken und wirken beeindruckend. Aber moderne Eruptionen kommen denen zur Zeit des J-T-Aussterbens nicht nahe.
Es sind unsere Emissionen, die den globalen Klimawandel vorantreiben, und wie strenge wissenschaftliche Erkenntnisse wie diese Studie uns zeigen, können die Folgen verheerend sein.
Mehr:
- Forschungsbericht: Tiefes CO2in der endtriasischen Mittelatlantischen Magmatischen Provinz
- Wikipedia: Trias-Jura-Extinktionsereignis
- Universum heute: Ein rapider Temperaturanstieg führte zum schlimmsten Aussterben in der Geschichte unseres Planeten