Das Erdklima reguliert sich selbst

Statistische Analysen des Erdklimas zeigen, dass der Stabilisierungsmechanismus starke Klimaschwankungen dämpft. Dies könnte dazu beigetragen haben, dass die Erde Milliarden von Jahren lang nie zu heiß oder zu kalt für Leben wurde. Wie von Constantin W. Arnscheidt und Daniel H. Rothmann vom Massachusetts Institute of Technology berichtet, sind Temperaturschwankungen auf Zeitskalen von bis zu 400.000 Jahren nicht größer als auf Zeitskalen von etwa 4.000 Jahren. Hinsichtlich statistischer Schwankungen könnte man jedoch davon ausgehen, dass je länger der Zeitraum ist, desto weiter auseinander liegen die maximalen und minimalen Temperaturen. Die Entdeckung zeige also, dass der Mechanismus das Erdklima in diesen kurzen Zeiträumen stabilisiert, schreibt das Forscherteam im Fachblatt Science Advances.

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Eines der großen Geheimnisse des Erdklimas ist, warum es so stabil ist. Die Unterschiede zwischen Schneeballerde und der Treibhauswelt des Dinosaurierzeitalters mögen extrem erscheinen, aber unsere Nachbarplaneten Venus und Mars zeigen bereits, wie feindselig ein Planet wie die Erde werden kann. Viele Experten vermuten daher, dass geologische Rückkopplungsschleifen das Erdklima bewohnbar hielten. Eines davon ist Silikatwetter. Mineralisches Silikat ist in fast allen Steinen enthalten und löst sich langsam durch die Wirkung von Kohlensäure auf, die durch die Auflösung von Kohlendioxid in Wasser entsteht. Dabei entzieht es der Atmosphäre dauerhaft Kohlendioxid.

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Dieser Prozess läuft umso schneller ab, je wärmer es ist und je mehr Kohlendioxid in der Luft ist. Infolgedessen bindet Kohlendioxid bei hohen Konzentrationen immer schneller, während es bei niedrigen Konzentrationen lange in der Atmosphäre verbleibt und sich anreichert. Laut Arnscheidt und Rothmann ist dieser Prozess der wahrscheinlichste Kandidat für die von ihnen gefundene Stabilisierung, da er theoretisch auf der in der Analyse beobachteten Zeitskala von einigen tausend bis einigen hunderttausend Jahren stattfinden sollte. Die beiden Forscher weisen jedoch darauf hin, dass ihre Entdeckung nur teilweise erklärt, warum die Erde immer lebensfreundlich geblieben ist. Oberhalb von etwa 400.000 Jahren nehmen die Schwankungen mit der Zeit wieder zu, wie theoretisch erwartet – über sehr lange Zeiträume scheint es keinen mäßigenden Effekt auf das Erdklima zu geben. Es kann also nur ein Zufall sein, dass keiner dieser Klimafreaks groß genug war, um das Leben auf der Erde auszulöschen.

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