Globale Klimamodelle weisen auf harte Bedingungen für Lebensformen vor 700 Millionen Jahren hin
Waren die Ozeane der Erde im Cryogenium – vor rund 700 Millionen Jahren – vollständig mit Eis bedeckt oder zog sich ein eisfreier Wassergürtel um den Äquator, in dem Schwämme und andere Lebensformen überleben konnten? Ein Forschungsteam der Universität Wien und des Karlsruher Instituts für Technologie konnte nun in globalen Klimamodellen zeigen, dass ein Wassergürtel eher unwahrscheinlich ist. Es brauche somit andere Erklärungen für das Überdauern des Lebens in dieser Zeit – und weitere Studien zur Rolle der Wolken, die sich als wichtiger Einflussfaktor erwiesen. Die Ergebnisse der Studie erschienen im Fachjournal Nature Geoscience.
Vor etwa 800 Millionen Jahren brach der Superkontinent Rodinia auseinander. Dies löste in Folge mehrere globale Eiszeiten aus, und unser Planet fror zu: Während des Cryogeniums, vor etwa 700 Millionen Jahren, sah die Erde vom Weltraum aus wie ein großer Schneeball. Die Geowissenschaft bezeichnet diese derzeit vorherrschende Annahme einer geschlossenen Meereisdecke deshalb als Schneeball-Erde-Theorie. Ungeklärt ist jedoch, wie Schwämme – von denen fossile Funde zeugen – in einem solchen kalten Schneeball-Erde-Klima überlebt haben könnten. Deshalb haben einige Forschende als alternative Theorie einen eisfreien Wassergürtel um den Äquator vorgeschlagen.
Kein eisfreier Wassergürtel
Klimaforscher des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Wien und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun die klimatischen Bedingungen während des Cryogeniums mit globalen Klimamodellen und einem idealisierten Energiebilanzmodell untersucht. Sie erwarteten, in den simulierten Szenarien einen Klimazustand mit einem Wassergürtel zu finden, um zu untersuchen, unter welchen Bedingungen dieser stabil bleibt. „Wir waren überrascht, dass dieser Zustand sich in den Modellen als nicht robust zeigt“, sagt Christoph Braun vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Department Troposphärenforschung des KIT. Das Leben im Cryogenium sei also wahrscheinlich den harten Evolutionsbedingungen global vereister Ozeane ausgesetzt gewesen.
Aus der Studie ergaben sich neue Erkenntnisse über die Rolle der Wolken: „Wolken und ihre Strahlungsreflexion sind ein wichtiger Einflussfaktor für die Stabilität eines Wassergürtel-Zustands – dieser starke Einfluss war bisher nicht bekannt“, betont Braun, der Erstautor der Studie. Mit dem in der Veröffentlichung vorgeschlagenen Wolken-Reflektivitätsmechanismus ließen sich die Ergebnisse früherer Studien neu interpretieren und möglicherweise zu einem in sich stimmigeren Bild verknüpfen. Mehr erfahren…
