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Aufgeheizte, junge Erde

CO2-Treibhausgas

Sehr hohe atmosphärische CO2-Gehalte können erklären, wie vor drei bis vier Milliarden Jahren die hohen Temperaturen auf der noch jungen Erde zustande gekommen sind. Zu dieser Zeit strahlte unsere Sonne nur mit 70 bis 80 Prozent ihrer heutigen Intensität. Trotzdem war das Klima auf der jungen Erde offenbar recht warm, denn es gab kaum Gletschereis. Dieses Phänomen ist als das „Paradox der jungen schwachen Sonne“ bekannt.

Ohne ein effektives Treibhausgas wäre die junge Erde zu einem Eisklumpen gefroren. Ob CO2, Methan oder ein ganz anderes Treibhausgas dem Planeten Erde eingeheizt hat, ist in der Wissenschaft umstritten. Neue Untersuchungen von Dr. Daniel Herwartz von der Universität zu Köln (UzK), Professor Dr. Andreas Pack von der Universität Göttingen und Professor Dr. Thorsten Nagel von der Universität Aarhus (Dänemark) zeigen nun, dass ein hoher CO2-Gehalt als Erklärung plausibel ist. […]

Eine viel diskutierte Frage in der Geowissenschaft betrifft die Temperaturen der frühen Ozeane. Es gibt Hinweise darauf, dass sie sehr heiß waren. Messungen von Sauerstoff-Isotopen an sehr alten Kalk- oder Kieselgesteinen, die als Geothermometer dienen, deuten auf Meerwassertemperaturen von über 70°C hin. Niedrigere Temperaturen ergeben sich nur, wenn sich auch das Meerwasser in seiner Sauerstoff-Isotopen-Zusammensetzung verändert hätte. Dies galt jedoch lange als unwahrscheinlich. […]

„Hohe CO2-Gehalte würden somit gleichzeitig zwei Phänomene erklären: zum einen das warme Klima auf der Erde und zum anderen, warum die oft herangezogenen Geothermometer scheinbar heißes Meerwasser anzeigen. Berücksichtigt man das andere Sauerstoff-Verhältnis des Meerwassers, ergibt sich eher eine Temperatur von 40°C“, so Daniel Herwartz von der Uni Köln. Es sei zwar denkbar, dass es auch viel Methan in der Atmosphäre gab. Das hätte jedoch keinen Einfluss auf die Zusammensetzung des Ozeans gehabt. […]

Die junge Erde war aber größtenteils von Ozeanen bedeckt und es gab kaum Kontinente, sodass auch die Speicherkapazität für Kohlenstoff begrenzt war. „Dies erklärt auch den aus heutiger Sicht enormen CO2-Gehalt der jungen Erde. Denn vor grob drei Milliarden Jahren hat die Plattentektonik und die Entwicklung von Landmassen, in denen Kohlenstoff über lange Zeit gespeichert werden konnte, gerade erst an Fahrt aufgenommen“, erläutert Thorsten Nagel von der Universität Aarhus. […]

Vollständige Quelle: UzK