Laut einer Studie war die vulkanische Aktivität im Nordatlantik vor 56 Millionen Jahren ein wesentlicher Treiber des Klimawandels

Das Paläozän-Eozän-Wärmemaximum (PETM) ist eine Periode der globalen Erwärmung, die vor etwa 56 Millionen Jahren stattfand und etwa 200.000 Jahre dauerte, als die Erde globale Oberflächentemperaturerhöhungen von etwa 5 °C erlebte.

Hypothesen zur Ursache dieses hyperthermischen (kurzlebigen Erwärmungs-)Ereignisses umfassen die Destabilisierung von Methanhydraten (eisähnliche Feststoffe aus Methan und Wasser) aufgrund des Orbitalantriebs (Änderungen der einfallenden Sonnenstrahlung aufgrund von Variationen in der Neigung der Erdachse). und Umlaufbahn) und Anhebung des Landes, was zur Verwitterung von Meeresgesteinen führt.

Allerdings gibt es neue Forschungsergebnisse in Klima der Vergangenheit hat darauf hingewiesen, dass die vulkanische Aktivität im Nordatlantik erhebliche Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre beförderte (er war vor 63–54 Millionen Jahren aktiv, erlebte jedoch vor 56–54 Millionen Jahren seinen Höhepunkt des Vulkanismus). Die erhöhten Kohlenstoffemissionen gehen mit einem deutlichen Anstieg des leichteren Kohlenstoffs (12C) einher, der in den Schalen fossiler Mikroorganismen, die damals in den Ozeanen lebten, den Foraminiferen, verzeichnet wurde. Es verstärkt den Treibhauseffekt, indem es die von der Erdoberfläche abgestrahlte Wärme einfängt und absorbiert, was zu einer positiven Rückkopplungsschleife ständig steigender Temperaturen führt.

Dieser Vulkanismus erstreckt sich über eine riesige nordatlantische magmatische Provinz (NAIP) zwischen Grönland, nördlich des Vereinigten Königreichs und westlich von Norwegen, wobei das Gesamtvolumen an Magma vermutlich bis zu 1.000.000 km3 eingelagert ist, was einem Kohlenstoffreservoir von 35.000 Gigatonnen entspricht .

Um den Beitrag des NAIP zum PETM-Klimawandel zu bestimmen, griffen Dr. Morgan Jones von der Universität Oslo und Kollegen auf die Sedimentaufzeichnungen zurück, die auf der Insel Fur in Dänemark aufbewahrt wurden, wo ein vollständiger Abschnitt vor dem PETM bis nach dem Ereignis erstellt wurde vorhanden ist, da es über Jahrtausende vom Meeresboden angehoben wurde.

Hier sind Hunderte von Ascheschichten (> 1 cm dick) aus dem NAIP zu finden, die die Wissenschaftler auf bestimmte Elemente analysierten, um vulkanische Aktivität, Veränderungen im Wasserhaushalt und Verwitterung zu bestimmen. Solche Messungen werden als Proxys bezeichnet und liefern einen Hinweis auf frühere Umweltbedingungen, wenn keine direkten Messungen verfügbar sind, anders als heute, wo wir Instrumente verwenden können, um Emissionen in Echtzeit zu messen.

Zu den vulkanischen Proxys gehören Quecksilber und Osmium, die bei Eruptionen freigesetzt und mit organischem Material abgelagert werden. Ihre fortschreitende Anreicherung im Laufe der Sukzession deutet auf eine erhöhte NAIP-Aktivität im Vorfeld des PETM hin, bevor es während der Erholungsphase nach dem Ereignis zu einem ziemlich sofortigen Rückgang kommt. Dazu gehörten Basaltausbrüche und thermogene Entgasung (Entfernung gelöster Gase aus Flüssigkeiten) aufgrund des Kontakts mit Magma-Intrusionen.

Im letzteren Fall trugen hohe Methanwerte erheblich zur globalen Erwärmung bei, da es sich um ein starkes Treibhausgas handelt, das über einen Zeitraum von 100 Jahren 28-mal stärker als Kohlendioxid Wärme speichert. Dr. Jones geht davon aus, dass sich die Aktivität des NAIP in diesem Zeitraum deutlich von effusiv (Ausströmen von Lava auf den Boden) zu explosiv (einschließlich Aschewolken und Vulkanbomben) verändert hat.

Zu den Paläoklima-Proxies zählen Kohlenstoff, Lithium und Osmium, wobei die beiden letzteren Indikatoren für die Silikatverwitterung sind. Die Häufigkeit von Lithium und Osmium nimmt während des Höhepunkts und dann nach dem PETM zu, was auf eine verstärkte Verwitterung und Erosion von Silikaten infolge eines intensiveren Wasserkreislaufs aufgrund der globalen Erwärmung hinweist. Allerdings stimmen die Lithiummessungen nicht vollständig mit der damaligen Paläotemperatur überein, wobei Dr. Jones und Kollegen vermuten, dass die Anhebung des NAIP dazu beigetragen hätte, mehr freiliegendes Gestein für Verwitterung und Erosion bereitzustellen.

Bei der Post-PETM-Verwitterung der kieselsäurereichen Basaltlavaströme wurde Kohlendioxid aus der Atmosphäre genutzt, um Karbonat- und Bikarbonatverbindungen zu bilden, die dieses Treibhausgas im Gestein binden und dabei helfen würden, Kohlendioxid abzuziehen und so die Erholung von dem Klimaereignis zu unterstützen. Darüber hinaus transportierte ein verbesserter Wasserkreislauf Asche zum Vergraben ins Meer, was dazu beigetragen hätte, eine negative Rückkopplungsschleife zu schaffen, durch die mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre und der Hydrosphäre entfernt wurde; Dadurch verringerte sich der Treibhauseffekt und die globalen Temperaturen sanken.

Es ist erwähnenswert, dass hier nicht alle vulkanischen Aufzeichnungen erhalten sind, da nur bei den explosivsten Ausbrüchen die Asche vom Nordatlantik bis nach Dänemark gelangt wäre, um Millionen von Jahren später von Wissenschaftlern erhalten und entdeckt zu werden. Obwohl es noch viel zu tun gibt, um Klimaveränderungen über geologische Zeiträume hinweg zu untersuchen, ist es wichtig, sie zu untersuchen, da sie einen Einblick in die zukünftige globale Erwärmung bieten und verstehen, wie sich sowohl natürliches als auch anthropogen verursachtes Kohlendioxid auf unsere Welt auswirken wird.

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