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Geoengineering gone bad: Machten Schwefeltropfen die Erde zur Eiskugel?

Zwei Forscher präsentieren eine neue Erklärung für den "Schneeball Erde". Die Ursache der größten Klimakatastrophe der Erdgeschichte bleibt dennoch rätselhaft.
Eine künstlerische Impression der komplett vergletscherten Erde im All

Um ein Haar wäre das irdische Leben nie über das Stadium der Bakterienmatten hinausgekommen. Vor etwa 700 Millionen Jahren suchte eine kaum vorstellbare Klimakatastrophe den Planeten heim: ein Eispanzer, der praktisch die gesamte Erdoberfläche überzog. "Schneeball Erde" nennen Fachleute diese Episode in der Geschichte unserer Heimat. 60 Millionen Jahre lang war der Planet eine eisige Wüste. Wolken gab es vermutlich kaum, und nur wenige Bereiche der Kontinente und Ozeane waren wohl nicht vergletschert. Für Äonen gab es nur Eis, Himmel und Kälte.

Und Vulkane, denn tektonische Prozesse liefen auch unter dem Eis weiter. So reicherte sich langsam Kohlendioxid in der Atmosphäre an. Schließlich war die entscheidende Schwelle überschritten: Das Treibhausgas wärmte die Erde genug, um die Gletscher schmelzen zu lassen, und anschließend kippte das Klima ins andere Extrem. Im heißen Supertreibhaus tobten gigantische Stürme, die das Meer bis in hunderte Meter Tiefe aufwühlten. Erst als sich das Kohlendioxid in bis zu 30 Meter dicken Sedimentlagen ablagerte, beruhigte sich das Klima. So endete die vermutlich größte globale Katastrophe in der Geschichte der Erde.

Doch wie sie begann, ist weiter rätselhaft. Bisherige Erklärungen scheitern meist daran, dass sie in der Erdgeschichte nicht einzigartig genug sind: Warum vereiste der Effekt einst die Welt, bei seinem mehrfachen Auftreten davor oder danach jedoch nicht mehr? Nun stellen Francis Macdonald und Robin Wordsworth von der Harvard University eine Hypothese auf, nach der vor exakt 717 Millionen Jahren zum Unglück auch noch zweimal Pech dazu kam. Zu jener Zeit, exakt am Beginn der großen Vereisung, entstanden Teile des so genannten Franklin-Flutbasalts, eine vulkanische Eruption, die große Mengen Lava förderte.

Feuer und Schwefel

Flutbasalte sind in der Erdgeschichte nicht selten und bekanntermaßen katastrophal. So werden die Flutbasalte der Sibirischen Trapps mit dem schlimmsten Massenaussterben der Erdgeschichte an der Perm-Trias-Grenze in Verbindung gebracht. Die Franklin-Flutbasalte waren kleiner, dafür aber geschahen sie nach Angaben der beiden Harvard-Forscher in einer Region, in der verdampfendes Meerwasser dicke Salzlagen zurückgelassen hatte – darunter das schwefelhaltige Mineral Gips.

Diesen Schwefel, so die Hypothese, setzte die Lava frei und transportierte ihn in die Stratosphäre, wo das Element in Form kleiner Tröpfchen eine helle, das Sonnenlicht reflektierende Schicht bildete – ebenjenes Verfahren, das gelegentlich von Fachleuten zur Minderung der globalen Erwärmung vorgeschlagen wird. Die Franklin-Flutbasalte lagen zu jener Zeit nahe dem Äquator, so dass die kühlende Schicht gerade jenen Teil der Erde am stärksten abdeckte, der am meisten Wärme von der Sonne erhält. Binnen fünf Jahren, so die beiden Forscher, hätte so genug Schwefel in die Atmosphäre gelangen können, um die Erde für 60 Millionen Jahre einfrieren zu lassen.

Das Zusammentreffen der drei Faktoren ist hinreichend einzigartig, um zu erklären, warum ausgerechnet diese Eruption so dramatische Auswirkungen hatte. Allerdings ergibt sich damit genau das gegenteilige Problem – es gab nämlich eine zweite globale Vereisung, nur kurze Zeit nach der ersten. An ihrem Beginn, bemängeln Fachleute, lasse sich kein Flutbasalt blicken, und schon gar keiner in schwefelreicher geologischer Position. Es scheint, als sei die These von Macdonald und Wordsworth einen Tick zu speziell, um das Problem endgültig zu lösen.

19/2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 19/2017

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