Wissenschaftler haben ein neues Licht auf den Zeitpunkt und die wahrscheinliche Ursache großer vulkanischer Ereignisse geworfen, die sich vor Millionen von Jahren ereigneten und solche klimatischen und biologischen Umwälzungen verursachten, dass sie einige der verheerendsten Aussterbeereignisse in der Erdgeschichte auslösten.
Überraschenderweise ist die neue Forschung, die heute in veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Fortschrittedeutet darauf hin, dass eine Verlangsamung der Bewegung der Kontinentalplatte das kritische Ereignis war, das es Magma ermöglichte, an die Erdoberfläche aufzusteigen und die verheerenden Auswirkungen auszulösen.
Die Geschichte der Erde war geprägt von großen vulkanischen Ereignissen, die als große vulkanische Provinzen (LIPs) bezeichnet werden – von denen die größten zu einem starken Anstieg der atmosphärischen Kohlenstoffemissionen geführt haben, die das Erdklima erwärmten, beispiellose Veränderungen in Ökosystemen bewirkten und zu Massensterben an Land und im Inneren führten die Ozeane.
Unter Verwendung von chemischen Daten aus alten Tonsteinablagerungen, die aus einem 1,5 km tiefen Bohrloch in Wales gewonnen wurden, konnte ein internationales Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der School of Natural Sciences des Trinity College Dublin zwei Schlüsselereignisse vor etwa 183 Millionen Jahren (der Toarcian-Zeit) miteinander in Verbindung bringen. .
Das Team entdeckte, dass dieser Zeitraum, der von einigen der schwerwiegendsten Klima- und Umweltveränderungen aller Zeiten geprägt war, direkt mit dem Auftreten größerer vulkanischer Aktivitäten und der damit verbundenen Freisetzung von Treibhausgasen auf der südlichen Hemisphäre, im heutigen südlichen Afrika, zusammenfiel , Antarktis und Australien.
Bei weiteren Untersuchungen – und was noch wichtiger ist – halfen ihnen die Plattenrekonstruktionsmodelle des Teams dabei, den grundlegenden geologischen Schlüsselprozess zu entdecken, der den Zeitpunkt und Beginn dieses vulkanischen Ereignisses und anderer Ereignisse großen Ausmaßes zu steuern schien.
Micha Ruhl, Assistenzprofessor an der Trinity School of Natural Sciences, leitete das Team. Er sagte: „Wissenschaftler haben lange angenommen, dass der Beginn des Aufsteigens von geschmolzenem Vulkangestein oder Magma aus den Tiefen des Erdinneren als Mantelwolken der Auslöser für eine solche vulkanische Aktivität war, aber die neuen Beweise zeigen, dass die normale Geschwindigkeit der Kontinentalplatte Bewegung von mehreren Zentimetern pro Jahr verhindert effektiv, dass Magma in die kontinentale Erdkruste eindringt.
„Es scheint, dass Magmen aus Mantelfahnen nur dann effektiv an die Oberfläche gelangen können, wenn sich die Geschwindigkeit der Bewegung der Kontinentalplatten auf nahezu Null verlangsamt, was zu großen Vulkanausbrüchen in magmatischen Provinzen und den damit verbundenen Klimastörungen und Massensterben führt.
„Entscheidend ist, dass weitere Bewertungen zeigen, dass eine Verringerung der Bewegung der Kontinentalplatten wahrscheinlich den Beginn und die Dauer vieler der wichtigsten vulkanischen Ereignisse in der gesamten Erdgeschichte kontrolliert hat, was sie zu einem grundlegenden Prozess bei der Kontrolle der Entwicklung des Klimas und des Lebens auf der Erdoberfläche im Laufe der Geschichte macht diesem Planeten.“
Die Untersuchung vergangener Ereignisse des globalen Wandels, wie etwa im Toarcian, ermöglicht es Wissenschaftlern, die verschiedenen Prozesse zu entwirren, die die Ursachen und Folgen der globalen Veränderungen des Kohlenstoffkreislaufs steuern, und grundlegende Erdsystemprozesse einzuschränken, die Kipppunkte im Klimasystem der Erde steuern.
Micha Ruhl, Reduzierte plattenbewegungsgesteuerte Zeitmessung des Vulkanismus der großen magmatischen Provinz Karoo-Ferrar aus dem frühen Jura, Wissenschaftliche Fortschritte (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo0866. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0866