Rudolf Cole
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Es ist jetzt schwer vorstellbar, aber an bestimmten Punkten in der Erdgeschichte bedeckte Eis den gesamten Planeten. Diese gefrorene Erde mit dem Spitznamen Schneeball Erde war eine Einstellung, "die so schwerwiegend war, dass die gesamte Erdoberfläche von Pol zu Pol, einschließlich der Ozeane, völlig zugefroren ist", sagte Melissa Hage, Umweltwissenschaftlerin und Assistenzprofessorin am Oxford College of Emory Universität in Georgia.
Im Jahr 1840 war Louis Agassiz, ein Schweizer Naturwissenschaftler, einer der ersten, der nach Angaben des Paläontologischen Museums der Universität von Kalifornien anerkannte und nachwies, dass die Erde Eiszeiten durchlaufen hatte. Joseph Kirschvink, ein amerikanischer Geologe, prägte später in einem Lehrbuch von 1992 den Begriff "Schneeball Erde". Kirschvinks Arbeit basierte auf Beweisen von Agassiz und anderen.
Wissenschaftler glauben, dass drei bis vier schwere Eiszeiten, die fast oder die gesamte Oberfläche gefroren haben, vor 750 bis 580 Millionen Jahren aufgetreten sind, wahrscheinlich weil sich die Landmassen der Erde alle am oder in der Nähe des Äquators befanden, was zu einer erhöhten Verwitterung führte. Verwitterung ist, wenn Wind und Niederschlag Steine und Mineralien auf der Oberfläche des Planeten zersetzen. Der Prozess führt zu einem verringerten Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre, wodurch mehr Wärme von der Oberfläche in den Weltraum abgegeben und der Planet gekühlt werden kann.
"Die zunehmende kontinentale Verwitterung führte zu einer Abnahme des atmosphärischen Kohlendioxids und verursachte daher eine globale Abkühlung", sagte Hage. "Sobald die Polarmeere zu gefrieren begannen, wurde mehr Sonnenlicht von den weißen Oberflächen reflektiert und die Abkühlung verstärkt."
In der Regel verlangsamt Eis, das sich über den Kontinenten bildet, wie z. B. Eisschilde, die Verwitterung und lässt die atmosphärischen Kohlendioxidwerte und -temperaturen steigen. Vor Hunderten von Millionen von Jahren befanden sich jedoch alle Landmassen der Erde am Äquator. Ohne Landmassen an den Polen, auf denen sich Eisplatten bilden könnten, und der Verwitterungs- und Abkühlungszyklus unkontrolliert fortgesetzt wurde, stürzte der Planet laut Hage in einen Tiefkühlzustand.
Wissenschaftler schätzen, dass die globalen Durchschnittstemperaturen während dieser Eiszeiten, die jeweils ungefähr 10 Millionen Jahre dauerten, auf minus 50 Grad Celsius gesunken sind. Da Wasser aus den eisbedeckten Ozeanen nicht verdunsten kann, wird der Wasserkreislauf (in dem sich Wasser zwischen Atmosphäre, Land und Ozeanen bewegt) unterbrochen.
Es gibt jedoch einige Debatten darüber, ob die Erde vollständig gefroren war oder ob es am Äquator noch Flecken von matschigem Material oder offenem Wasser gab, wo Sonnenlicht ins Wasser eindringen und einigen Organismen das Überleben ermöglichen könnte. Diese "Slushball Earth" -Hypothese wurde im Jahr 2000 von Richard Cowen, einem amerikanischen Geologen, nach Angaben der Dartmouth University eingeführt.
Die intensiven Eiszeiten schmolzen schließlich dahin. Wissenschaftler glauben, dass Vulkane während der gesamten Eiszeit weiterhin Kohlendioxid in die Atmosphäre pumpten und den Planeten schließlich so weit erwärmten, dass der Wasserkreislauf wieder aufgenommen werden konnte.
Die erhöhten Treibhausgase (Wasserdampf und Kohlendioxid), die die Wärme auf der Oberfläche des Planeten speichern, führten schließlich zu einer außer Kontrolle geratenen Erwärmung, sagte Hage und erhöhte die globalen Durchschnittstemperaturen innerhalb weniger hundert Jahre auf 50 ° C. Dies führte wiederum zu einer verstärkten Verwitterung des Kontinents, was dazu beitrug, die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre zu verringern und die Temperaturen wieder zu senken.
Ein Phänomen, das als Milankovitch-Zyklen bekannt ist, spielte laut Hage auch eine Rolle bei der Ebbe und Flut der Eiszeiten. Die drei Zyklen sind nach Mulutin Milanković benannt, einem serbischen Astronomen, der Beweise lieferte, die den Klimawandel mit der sich ändernden Menge an Sonnenenergie verbinden, die die Erdoberfläche basierend auf der Position des Planeten erhält. Die Zyklen beziehen sich auf geringfügige Änderungen der Form der Erdumlaufbahn um die Sonne, der Neigung der Planetenachse und dem Ausmaß, in dem die Erde während ihrer Drehung um ihre Achse wackelt.
Als sich die Erde erwärmte und aus ihrem Tiefkühlzustand herauskam, ereignete sich laut dem Museum für Paläontologie der Universität von Kalifornien eine riesige Explosion des Lebens, die als kambrische Explosion bekannt ist. Dies ist der früheste bekannte Zeitraum innerhalb des Fossilienbestands, in dem große Tiergruppen innerhalb eines sehr kurzen geologischen Zeitraums (etwa 40 Millionen Jahre) auftreten..
Werden wir in Zukunft eine weitere Schneeball-Erde sehen? Laut Hage ist dies aufgrund der verteilten Ausrichtung der Kontinente unwahrscheinlich.
"Selbst in extremen Wintern würden sich kontinentale Eisplatten bilden, die die kontinentale Verwitterung stoppen und die Bildung von Kohlendioxid in der Atmosphäre ermöglichen würden, was eher zu einer Erwärmung als zu einem außer Kontrolle geratenen Gefrieren führen würde", sagte sie.
Zusätzliche Ressourcen:
- Eine Bildungswebsite für Schneeball Erde, die von Forschern der Harvard University erstellt wurde.
- Hatte die Schneeballerde einen Slushball-Ozean??
- Lesen Sie mehr über die Schneeball-Erde aus Penn State.