Während der Kreidezeit herrschte ein Treibhausklima mit hohen Temperaturen und Kohlendioxidwerten, wie es möglicherweise auch der heutige Klimawandel einmal bringen könnte. Doch die damaligen extremen Klimaänderungen haben offenbar mehr Schaden angerichtet als bisher angenommen. Die Ergebnisse eines UNESCO- Großprojekts deuten auf sehr lange Regenerationsphasen, aber ein schnelles Umkippen des Klimas hin. Für den derzeitigen globalen Klimawandel bedeutet diese Erkenntnis, dass seine Ausmaße äußerst gravierend sein könnten.
Vor 100 bis 65 Millionen Jahren war die Erde ein „Super-Treibhaus“: Die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre lag drei bis sechs Mal höher als heute, es gab keine Eiskappen oder Gletscher, in den Polargebieten, wo es mit 20°C Jahresmitteltemperatur angenehm warm war, lebten Dinosaurier. Mit solchen Verhältnissen gilt diese Epoche in der Vergangenheit quasi als Modell dessen, was uns am Ende eines starken Klimawandels erwarten könnte.
Unter anderem deshalb hat ein internationales Forscherteam im Rahmen eines UNESCO-Projekts die Klima- und Umweltbedingungen der jüngeren Kreidezeit in den letzten Jahren intensiv untersucht. Unter anderem beprobten sie dabei kreidezeitliche Meeresablagerungen an unterschiedlichen Standorten. Ziel: Aufschlüsse über damalige Klimaschwankungen zu erhalten. der Universität Wien.
Schwarzschiefer markiert Todeszonen
Michael Wagreich und Stephanie Neuhuber vom Department für Geodynamik und Sedimentologie der Universität Wien nahmen dabei insbesondere das Auftreten von Schwarzschiefern und Rotsedimenten – zwei wesentlichen Klimaindikatoren – genauer unter die Lupe. Finden sich Schwarzschiefer (schwarze Tone) in Sedimentschichten, ist das ein Hinweis auf Sauerstoffarmut. Diese Gesteine zeigen so genannte Todeszonen innerhalb der Weltmeere während der Kreidezeit an.
Durch eine enorme Überdüngung der Meere mit Nährstoffen und daraus folgenden Planktonblüten wurde mehrmals im Zeitraum vor 65 bis 100 Millionen Jahren giftiger Schwefelwasserstoff freigesetzt. So konnte kein Sauerstoff den Meeresboden erreichen und ein massives Aussterben mariner Lebewesen (Oceanic Anoxic Events) war die Folge. Der Treibhauseffekt ist in der Erdgeschichte damit kein neues Phänomen, und seine Auswirkungen führten immer zu einschneidenden globalen Veränderungen, sowohl in der Pflanzen- als auch in der Tierwelt.
…Rotschiefer die Rückkehr zum Leben
Im Gegensatz zu Schwarzschiefern kennzeichnen Rotsedimente extrem sauerstoffreiche Bodenwasserbedingungen. Ihre rote Färbung stammt von oxidiertem Eisen, das in Form des Minerals Hämatit fein verteilt in diesen Sedimenten vorliegt. Diese Sedimentart wurde immer dann abgelagert, wenn sich die Verhältnisse normalisierten und erneut sauerstoffreiche Bedingungen am Meeresgrund herrschten.
Schnelles Umkippen aber langsame Erholung
Ein wesentliches Ergebnis des weltweiten Vergleichs unter anderm von Daten aus dem Nordatlantik, in Italien, Österreich, Türkei, Tibet und Neuseeland, ist nun, dass Schwarzschiefer und Rotablagerungen global gleichzeitig und mehrmals gebildet wurden. Dazwischen fanden sich jedoch keine langen Übergangsphasen, sondern es kam immer wieder zu abrupten klimagesteuerten Abfolgen von roten zu schwarzen Ablagerungen.
Schlechte Aussichten für gegenwärtigen Klimawandel
Demnach gleicht der Wandel von „normalen“, sauerstoffreichen Phasen zur Todeszonen eher einem Umkippen und muss immer relativ schnell vonstatten gegangen sein. Der umgekehrte Weg jedoch, die Erholung des Ökosystems, dauert sehr lange. „Unsere Analysen der Ablagerungen und daraus resultierende Modellrechnungen zum Abbau der hohen Treibhausgaskonzentrationen ergeben einen pessimistischen Ausblick auf die Klimaentwicklung“, so Wagreich. „Die Übergänge von schwarzen zu roten Sedimenten belegen, dass der Zeitraum bis zur Rückkehr zu einem ’normalen‘ Klima sehr lang ist.“
Der Prozess des Kohlendioxidabbaus scheint in der Erdgeschichte noch um eine Größenordnung langsamer abgelaufen zu sein als der Aufbau. Demzufolge kann ein vom Menschen in kürzester Zeit geschaffenes Treibhausklima die Erde über – auch erdgeschichtlich – lange Zeiträume beherrschen.
(Universität Wien, 16.10.2009 – NPO)
