Eine neue Studie argumentiert, dass Asteroideneinschläge in der fernen Vergangenheit eine globale Vereisung in Gang gesetzt haben

Ein Forscherteam hat sich in der „Schneeball-Erde“-Debatte über die mögliche Ursache für weltweite Tiefkühlereignisse in der fernen Vergangenheit für eine Seite entschieden. Laut ihrer neuen Studie könnten diese sogenannten „Schneeball“-Erdperioden, in denen die Planetenoberfläche Tausende oder sogar Millionen von Jahren lang mit Eis bedeckt war, abrupt durch große Asteroiden ausgelöst worden sein, die auf die Erde einschlugen.

Die Ergebnisse, detailliert im Tagebuch Wissenschaftliche Fortschritte, könnte eine Frage beantworten, die Wissenschaftler seit Jahrzehnten zu einigen der dramatischsten bekannten Klimaveränderungen in der Erdgeschichte beschäftigt. An der Studie waren neben Yale auch Forscher der University of Chicago und der Universität Wien beteiligt.

Klimamodellierer wissen seit den 1960er Jahren, dass das hohe Reflexionsvermögen von Schnee und Eis bei ausreichender Abkühlung der Erde eine „außer Kontrolle geratene“ Rückkopplungsschleife erzeugen könnte, die mehr Meereis und kältere Temperaturen erzeugen würde, bis der Planet mit Eis bedeckt wäre. Solche Bedingungen traten während des Neoproterozoikums der Erde vor 720 bis 635 Millionen Jahren mindestens zweimal auf.

Versuche zu erklären, was diese Perioden globaler Vereisungen auslöste, die als „Schneeball-Erde“-Ereignisse bekannt wurden, blieben jedoch ergebnislos. Die meisten Theorien basieren auf der Annahme, dass die Treibhausgase in der Atmosphäre irgendwie so weit zurückgingen, dass eine „Schneeballbildung“ einsetzte.

„Wir haben beschlossen, eine alternative Möglichkeit zu erkunden“, sagte Hauptautorin Minmin Fu, Postdoktorandin von Richard Foster Flint am Department of Earth and Planetary Sciences der Yale Faculty of Arts and Sciences. „Was wäre, wenn ein außerirdischer Einschlag diesen Klimawandel sehr abrupt verursachen würde?“

Für die Studie verwendeten die Forscher ein ausgeklügeltes Klimamodell, das die atmosphärische und ozeanische Zirkulation sowie die Bildung von Meereis unter verschiedenen Bedingungen abbildet. Es handelt sich um die gleiche Art von Klimamodell, das zur Vorhersage zukünftiger Klimaszenarien verwendet wird.

In diesem Fall wandten die Forscher ihr Modell auf die Folgen eines hypothetischen Asteroideneinschlags in vier verschiedenen Zeiträumen der Vergangenheit an: vorindustriell (vor 150 Jahren), letztes glaziales Maximum (vor 21.000 Jahren), Kreidezeit (vor 145 bis 66 Millionen Jahren). und Neoproterozoikum (vor 1 Milliarde bis 542 Millionen Jahren).

Für zwei der wärmeren Klimaszenarien (Kreidezeit und vorindustrielles Zeitalter) stellten die Forscher fest, dass es unwahrscheinlich ist, dass ein Asteroideneinschlag eine globale Vereisung auslösen könnte. Aber im Szenario des letzten glazialen Maximums und des Neoproterozoikums, in dem die Temperatur der Erde möglicherweise bereits so kalt war, dass man von einer Eiszeit sprechen könnte, hätte ein Asteroideneinschlag die Erde in einen „Schneeball“-Zustand versetzen können.

„Was mich an unseren Ergebnissen am meisten überrascht hat, ist, dass sich bei ausreichend kalten Anfangsklimabedingungen nach einem Asteroideneinschlag innerhalb von nur einem Jahrzehnt ein ‚Schneeball‘-Zustand über dem globalen Ozean entwickeln kann“, sagte Co-Autor Alexey Fedorov, a Professor für Meeres- und Atmosphärenwissenschaften an der Fakultät für Künste und Wissenschaften in Yale. „Bis dahin würde die Meereisdicke am Äquator etwa zehn Meter erreichen. Dies sollte mit einer typischen Meereisdicke von ein bis drei Metern in der modernen Arktis verglichen werden.“

Was die Wahrscheinlichkeit einer durch Asteroiden verursachten „Schneeball-Erde“-Periode in den kommenden Jahren angeht, sagten die Forscher, dass dies unwahrscheinlich sei – teilweise aufgrund der vom Menschen verursachten Erwärmung, die den Planeten erhitzt hat –, auch wenn andere Auswirkungen genauso verheerend sein könnten.

Co-Autoren der Studie sind Dorian Abbot von der University of Chicago und Christian Koeberl von der Universität Wien.