Niedrige Kohlendioxid-Konzentrationen

Göttinger Studie bestätigt: Erde war ein Eisschrank

Ein aktuelles Satellitenbild: Vor Millionen und Milliarden Jahren war die Erde aber ein riesiger Schneeball und von Eis bedeckt. Foto: EPA/NASA/ NOAA GOES/dpa

Göttingen. Die Erde könnte im Laufe ihrer Geschichte mehrmals vollständig von einer Eisschicht bedeckt gewesen sein, so eine Vermutung von Geologen.

Diese Annahme wurde jetzt durch eine Göttinger Studie bestätigt.

Aus der Distanz hätte die Erde dann wie ein riesiger Schneeball ausgesehen. Die Arbeit bestätigt das extrem kalte Klima in den sogenannten Schneeball-Erde-Episoden vor Millionen und Milliarden Jahren. Die Gletscher sind demnach bis an den Äquator vorgedrungen. Der Geologe Dr. Daniel Herwartz von der Universität Göttingen, der jetzt in Köln arbeitet, hat die Zusammensetzung tropischer und subtropischer Gletscher rekonstruiert. Die Ergebnisse erscheinen in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“.

Die untersuchten Gesteine aus dem Nordwesten Russlands und aus China lagen vor 2,4 Milliarden und 700 Millionen Jahren nahe des Äquators und müssen dort mit Schmelzwasser von Gletschern Kontakt gehabt haben. Die Klimainformation wurde vom Wasser auf die Gesteine übertragen und konnte so hunderte Millionen Jahre überdauern.

Die Zusammensetzung der 2,4 Milliarden Jahre alten Gletscher deutet auf Klimabedingungen hin, wie wir sie heute nur am kältesten Orten der Erde finden: in der Antarktis mit mittleren Jahrestemperaturen von minus 40 Grad Celsius. „Es scheint verrückt, sich Regionen wie Florida oder Ägypten bei minus 40 Grad Celsius mittlerer Jahrestemperatur vorzustellen, aber die Daten sprechen für solch extreme Klimabedingungen in niederen Breiten“, sagt Dr. Herwartz. Die 700 Millionen Jahre alten Gesteine aus China deuten auf Klimabedingungen hin wie sie heute im Süden Grönlands herrschen – also wesentlich wärmer als die 2,4 Milliarden Jahre alten Proben aus Russland.

Die Schneeball-Erde-Hypothese besagt, dass die gesamte Erde gefroren war und die Ozeane unter einer hunderte Meter mächtigen Schicht aus Meereis lagen. Niedrige Kohlendioxid-Konzentrationen führen zu wachsenden Eisschilden, die das Sonnenlicht reflektieren und die Erde weiter abkühlen. Erreichen die Gletscher eine kritische Grenze ist die Reflektion der Sonneneinstrahlung so stark, dass die Erde schließlich komplett einfriert. Ein starker Anstieg vom Treibhausgas Kohlendioxid durch fortwährende vulkanische Aktivität ist dann notwendig, um die Erde aus ihrem gefrorenen Zustand zu befreien.

„Eine Schneeball-Erde ist eine kritische Zeit. Leben ist auf einem gefrorenen Planeten nur in kleinen Rückzugsgebieten möglich, dafür scheint es nach dem Auftauen geradezu zu explodieren“, sagt Prof. Dr. Andreas Pack vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen, der an der Studie beteiligt war.

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