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Kultur

Untergang von unten

Unter der Erdkruste sind gigantische Mengen Kohlendioxid verborgen. Sollten sie an die Oberfläche gelangen, gäbe es ein Massensterben wie zuletzt vor 245 Millionen Jahren. Dagegen ist der Treibhauseffekt eine Lappalie.

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Trügt die Idylle?

Seit Jahren schon vermuten Wissenschaftler, dass die Luftverschmutzung durch den Menschen bei weitem nicht die größte Gefahr für das Erdklima ist – sondern das Kohlenstoffreservoir unter der Erdoberfläche. Im Erdmantel, in einer Tiefe von 20 bis 50 Kilometern, gibt es eine zähflüssige Gesteinsschicht, in der Kohlenstoff eingelagert ist. Aber niemand weiß genau, wieviel. Sicher ist nur: Es reicht aus für ein Weltuntergangsszenario.

"Im Erdmantel lagert bis zu 100.000 Mal mehr Kohlenstoff als in der Atmosphäre", berichtet Professor Hans Keppler vom Institut für Geowissenschaften an der Universität Tübingen. Das lassen die Analysen des Mantelgesteins und der Gase,

Brikett

die aus dem Erdmantel nach oben steigen, vermuten. Nie und nimmer könnten die Erdatmosphäre, der Erdboden und die Ozeane all diesen zusätzlichen Kohlenstoff aufnehmen, sollte er je nach oben dringen. Keppler und sein Team haben erforscht, an welchen Stellen im Erdmantel Kohlenstoff gespeichert ist und warum.

Das "gute" Mineral

Der obere Erdmantel besteht zu einem großen Teil aus Magnesium-Eisen-Silikat, Geologen nennen es Olivin. Es ist ein flaschengrünes Mineral und glänzt wie Glas, als Edelstein heißt es Chrysolith. Vulkane befördern bei besonders heftigen Ausbrüchen ab und zu dieses Gesteinsmaterial aus dem Erdmantel an die Oberfläche, ansonsten ist der Erdmantel für

Olivin

die Forschung unzugänglich. Also haben sich die Tübinger Wissenschaftler ihren "Erdmantel" im Labor geschaffen: Bei 1200 Grad Celsius und einem Druck von 35.000 Erdatmosphären (3,5 Gigapascal) haben sie Olivin produziert. Als Kohlenstoffquelle gaben sie Soda hinzu - und nichts passierte. Wenn der Kohlenstoff nicht im Olivin gespeichert werden kann, dann bleiben nur noch die Karbonatgesteine als Speicher übrig, schlussfolgert Wissenschaftler Keppler. Und hier liegt die Gefahr.

Das "böse" Gestein

Anders als das Olivin schmilzt das Karbonatgestein in der unerträglichen Hitze des Erdmantels und steigt zur Erdkruste auf. Unterwegs sammelt es den Kohlenstoff ein: Zwischen zehn und zwanzig Prozent ihres Eigengewichts können die Karbonatgesteine davon speichern. "Das Karbonat ist nur unter sehr hohem Druck stabil. Wenn der Umgebungsdruck

Ausbruch des Stromboli

nachlässt, zersetzt es sich und gibt Kohlendioxid frei", erklärt Professor Keppler. "Es könnten daher sehr große Mengen Kohlendioxid freigesetzt werden, falls jemals eine Vulkaneruption ein sehr tiefes, karbonathaltiges Reservoir im Erdmantel 'anzapft'". Dann gäbe es einen galoppierenden Treibhauseffekt: Die ultradicke Kohlendioxid-Schicht würde viel mehr Sonnenwärme speichern als notwendig. Das Klima würde sich in kürzester Zeit dramatisch aufheizen. Es gibt Beweise, dass so etwas Ähnliches im Laufe der Erdgeschichte schon passiert sein muss. Vielleicht vor 245 Millionen Jahren, am Ende des Perm-Zeitalters?!

Das größte Massensterben der Erdgeschichte

Zur Zeit des Perm liegt Deutschland am Äquator: Alle Kontinente der Erde bilden eine einzige riesige Landmasse, genannt "Pangäa". In "Mitteleuropa" gedeihen üppige Sümpfe mit Schachtelhalmen und Schuppenbäumen. Gegen Ende

Kubanische Anolis Eidechse mit geschälter Haut Echse

des Zeitalters gibt es sie nicht mehr – sie sind zu Steinkohlelagern geworden. Im heißen Wüstenklima verbreiten sich stattdessen die Nadelgehölze. Gigantische Libellen räubern in den jungen Koniferenwäldern. In den Urmeeren schwimmen riesige Kopffüßer, Stachelhaie und Knochenfische. Muscheln, Schnecken und Panzerlurche bevölkern die flachen Ufergewässer. An Land leben monströse Echsen.

Doch mit einem Mal ist alles vorbei, neun von zehn Tieren ausgestorben. Das größte Massensterben der Erdgeschichte gibt den Wissenschaftlern Rätsel auf: Waren Kohlendioxid- oder Methangas-Eruptionen Schuld? Sauerstoffmangel? Erdabkühlung oder –erwärmung? Auch am Ende des darauffolgenden Erdzeitalters, des Trias, muss es Kohlendioxid-Eruptionen oder ähnliches gegeben haben: Vor 208 Millionen Jahren starb schon wieder urplötzlich die Hälfte aller Lebewesen aus. "Es gibt fossile Pflanzen, die auf einen schlagartigen Anstieg von Kohlendioxid in der Atmosphäre hindeuten", sagt Professor Keppler. Das gigantische Kohlenstoff-Reservoir der Erde könnte durchaus irgendwann noch einmal im wahrsten Sinne des Wortes "in die Luft gehen" ...

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