Wissenschaftler erklären, warum sich die Erde nach dem Zeitalter der Dinosaurier abgekühlt hat

Wissenschaftler sagen, dass sie der Lösung einer der wichtigsten Klimafragen näher gekommen sind: wie die Erde nach dem Aussterben der Dinosaurier von einer warmen "Treibhauswelt" zu einem Planeten mit Polkappen wurde. Einer neuen Studie zufolge könnte Kalzium im Meerwasser eine entscheidende Rolle gespielt haben.

Ein internationales Team unter der Leitung der University of Southampton fand heraus, dass sich die Konzentration von gelöstem Kalzium im Meerwasser in den letzten 66 Millionen Jahren mehr als halbiert hat. Die Autoren der Studie glauben, dass eine solch massive Umstellung der Meereschemie die Art und Weise verändert haben könnte, wie der Ozean mit Kohlenstoff "umgeht", und letztlich zu einem langfristigen Rückgang des Kohlendioxids (CO₂) in der Atmosphäre - einem der wichtigsten Treibhausgase - geführt hat.

Laut dem Hauptautor, dem Ozeanographen und Geowissenschaftler Dr. David Evans, könnten die Prozesse im Ozean dazu beigetragen haben, dass weniger Kohlenstoff gebunden wurde und CO₂ leichter in die Atmosphäre zurückkehrte, als die Kalziumkonzentrationen höher waren. Als Kalzium weniger reichlich vorhanden war, begann das System umgekehrt, effizienter CO₂ aus der Luft zu "nehmen". Die Forscher schätzen, dass die damit verbundene Abkühlung auf geologischen Zeitskalen in der Größenordnung von 15-20 °C liegen könnte.

Um die Veränderungen in der Chemie der Ozeane zu rekonstruieren, untersuchten die Wissenschaftler mikroskopisch kleine, versteinerte Überreste von Foraminiferen - winzige Meeresorganismen, deren kalkhaltige Schalen sich in den Bodensedimenten ansammeln und die "chemische Signatur" des alten Meerwassers bewahren. Anhand dieser Daten erstellte das Team eine detaillierte Aufzeichnung der Entwicklung der Ozeanzusammensetzung und fand eine starke Verbindung zwischen dem Kalziumgehalt im Meer und der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre.

Die Forscher nutzten dann Computermodelle, um einen möglichen Mechanismus zu testen: Wenn der Kalziumgehalt hoch ist, verändert dies, wie viel Kohlenstoff von Meereslebewesen (wie Korallen und Plankton) "gebunden" wird und wie effizient er als Kalziumkarbonat in den Bodensedimenten vergraben wird. Der Rückgang des Kalziums könnte dieses Gleichgewicht verschoben haben, so dass der Kohlenstoff zunehmend in den Sedimenten "eingeschlossen" wurde und das atmosphärische CO₂ sank - als ob jemand den "Thermostat" des Planeten aufgedreht hätte.

Die Autoren verglichen den Kalziumtrend auch mit geologischen Prozessen und kamen zu dem Schluss, dass er zeitlich mit der Verlangsamung der Ausbreitung des Meeresbodens zusammenfällt - dem Prozess der Bildung neuer ozeanischer Kruste. Ihrer Ansicht nach könnte der Rückgang der "Produktion" des Meeresbodens den Austausch chemischer Elemente zwischen der ozeanischen Kruste und dem Meerwasser verändert haben, was zu einem allmählichen Rückgang des gelösten Kalziums führte.