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News: Ungewöhnliches Ende einer Eiszeit

Während der permokarbonischen Vereisung waren die Kohlendioxid-Gehalte in der Atmosphäre gering. Das passt ins Bild. Merkwürdig ist nur, dass sie gegen Ende der Eiszeit nicht anstiegen.
Gegen Ende der Karbonzeit kollidierte der Erdteil Gondwana mit Euramerika und bildeten den Riesenkontinent Pangäa. Zugleich wurde es weltweit kalt, in den Bergen wuchsen die Gletscher, und schließlich war die ganze Erde im festen Griff einer Eiszeit. Bis an den 30. Breitengrad reichten die Eismassen, das entspricht immerhin der heutigen Lage von Florida oder Nordafrika.

Diese permokarbonische Vereisung war eine der längsten Eiszeiten in der Erdgeschichte - erst gut 50 Millionen Jahre später wurde es wieder warm. Warum die Eiszeit vor 260 Millionen Jahre endete, ist genauso ungewiss, wie sie begann. Theorien jedenfalls gibt es viele.

Eine davon scheidet nun wohl endgültig aus, und zwar die, wonach steigende Kohlendioxidkonzentrationen - beispielsweise durch vermehrten Vulkanismus infolge plattentektonischer Umwälzungen - die Erde in ein Treibhaus verwandelten.

Zu diesem Schluss kommt David Beerling von der University of Sheffield, nachdem er die Spaltöffnungen dutzender fossiler Bärlapp-Pflanzen (Lycopodiales) aus jener Zeit mit denen ihrer modernen Nachkommen verglichen hat.

Durch diese Spaltöffnungen - oder Stomata - nehmen Pflanzen aus der Luft das Kohlendioxid auf, welches sie im Zuge der Photosynthese in Sauerstoff umwandeln. Dabei gilt grundsätzlich: Je geringer der CO2-Gehalt der Atmosphäre ist, umso mehr Stomata bildet die Pflanze aus.

Das gilt auch heute noch, und so verglich Beerling den Stomata-Index der fossilen Bärlapp-Gewächse mit denen ihrer heute lebenden Nachfahren. Indem der Forscher moderne Pflanzen aus verschiedenen Höhenregionen sammelte, war er sogar in der Lage, die Zahl der Stomata bei variablen CO2-Konzentrationen zu bestimmen. Denn der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre nimmt mit der Höhe ab. Auf diese Weise konnte er den Stomata-Index der fossilen Arten eichen und direkt mit den CO2-Gehalten in Beziehung setzen.

Die fossilen Bärlappe wuchsen indes allesamt in küstennahen Sümpfen des äquatorialen Pangäakontinents und bezeugen mit ihren Spaltöffnungen, dass die Kohlendioxidgehalte in der Atmosphäre während der ganzen permokarbonischen Vereisung mehr oder minder konstant war. Während sie vor 330 Millionen Jahren rund 379 parts per Million CO2 enthielt, waren es vor 300 Millionen Jahren etwas weniger, nämlich 336 parts per Million. Vor 260 Millionen Jahren schließlich - die Eiszeit befand sich bereits allerorts auf dem Rückzug - lagen die CO2-Konzentrationen mit 313 parts per million sogar noch niedriger. Übrigens: Heute liegen die CO2-Konzentration in der gleichen Größenordnung.

Doch wenn der Treibhauseffekt nicht das Ende der permokarbonischen Eiszeit einläutete, was war es dann? Beerling vermutet, dass die Ursachen in der Verschiebung der Kontinentalplatten zu suchen sind. Die vereisten Landmassen seien in Richtung Äquator gewandert, sodass dort, wo vormals helles Eis die Erde bedeckte, nun dunkle Wälder wuchsen, die Wärme absorbierten und den Temperaturanstieg beschleunigten.

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