Das Klima des Planeten schwankt auf seltsame Weise. Seit 34 Millionen Jahren befindet sich der Planet in einer Eiszeit, von der die letzte Vereisungsphase nur eine Episode ist. Die Dinosaurier dagegen lebten in einem zig Millionen Jahre andauernden Treibhaus. Doch diese rätselhaften Rhythmen des Erdklimas funktionieren anders als bisher gedacht. Zu diesem Schluss kommt nun eine Arbeitsgruppe um Ben Mather von der University of Melbourne in Australien.

Die bisher favorisierte Sicht, Vulkanbögen an abtauchenden Erdplatten steuerten das Kohlendioxid in der Erdatmosphäre, müsse deswegen revidiert werden, schreibt das Team jetzt in der Fachzeitschrift »Communications Earth and Environment«. Demnach bestimmen vielmehr die Vulkane der Mittelozeanischen Rücken und sich in der Tiefsee ablagernder Kohlenstoff, wie warm es auf der Erde ist.

Der geologische Kohlenstoffzyklus, der hinter den großen Veränderungen des Erdklimas steckt, basiert vor allem auf dem Werden und Vergehen des Meeresbodens. Neue ozeanische Kruste entsteht an den Mittelozeanischen Rücken, deren Vulkane Kohlendioxid aus dem Erdmantel abgeben. In den Ozeanbecken sammeln sich Sedimente, gigantische Korallenriffe entstehen und weiteres Kohlendioxid wird in den Tiefengesteinen des Meeresbodens gebunden.

Schließlich taucht all das in einer Subduktionszone in den heißen Erdmantel ab. Darüber entstehen Vulkanbögen, die einen Teil des Kohlenstoffs wieder in die Atmosphäre abgeben. Der Rest entschwindet für unvorstellbare Zeiträume ins Erdinnere. Der einzige nennenswerte Beitrag der Kontinente stammt von Grabenbrüchen wie dem Rheingraben, die ebenfalls große Mengen Kohlendioxid abgeben. Wenn diese ausströmenden Klimagase die Ablagerung übertreffen, wird die Erde warm. Schwächeln die Vulkane, kehrt das Eis zurück.

Das Team um Mather rekonstruierte nun in einer genauen Analyse aller Beiträge, welche dieser Prozesse tatsächlich darüber entscheiden, ob mehr oder weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt. Demnach liefern Mittelozeanische Rücken und kontinentale Grabenbrüche weit mehr Treibhausgase in die Atmosphäre als gedacht – und vor allem mehr als die bisher als dominant geltenden Vulkanbögen. Diese veränderte Sicht auf die entscheidenden Treiber des Erdklimas verspricht einerseits genauere Einsichten zur Erde in der tiefen Vergangenheit. Andererseits wirft sie neues Licht auf eine der wichtigsten Fragen der Geologie: Warum wurde unser Planet bei all diesen Schwankungen nie zu heiß oder zu kalt für das Leben?