31/08/2012 - Die Temperaturen steigen in der Tiefe des Pazifiks

Menéame

Die Studie, veröffentlicht in der letzten Ausgabe von Natur und die von Forschern der Oberster Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC) ermöglichte es, die Temperaturschwankungen in den Gewässern von etwa 65 Millionen Jahren bis heute widerzuspiegeln.

Die Tiefe von Carbon-Ausgleich (CCD) oder Lysoclin ist die Grenze, von der aus Calciumcarbonat im Ozean auflöst. Ihr Zustand innerhalb der Wassersäule wird durch Temperatur, Kohlendioxidkonzentration (CO2) und Druck bestimmt.

"Durch die Analyse der Karbonate, die in den sedimentären Zeugen im Hintergrund des Pazifiks vorhanden sind, konnten wir die Entwicklung der Lysoclin beobachten. Die Auflösung der Karbonate erhöht sich um so weniger die Wassertemperatur, so dass wir die Wetterschwankungen über Millionen Jahre beobachten können," erklärt Oscar Romero, Autor der Studie und Forscher des Andalusischen Instituts für Erdwissenschaften, des gemischten Zentrums des CSIC und der Universität von Granada.

Die Pacific Lysakline hat in den letzten 65 Millionen Jahren große langfristige Schwankungen erfahren. Diese Studie ergab, daß die Karbonat-Schicht während des frühen Cenozoikums (vor etwa 55 Millionen Jahren) 3 bis 3,5 Kilometer von der Oberfläche entfernt war, während die heutigen 4,6 Kilometer tief waren. Diese Daten zeigen, dass zu Beginn des Cenozoikums im Eozän die Temperaturen niedriger waren als in der Gegenwart.

"Durch den Einsatz von Modellen können wir Veränderungen in der Meteorisierungsrate und in der Art und Weise, wie organische Stoffe ins Meer geliefert werden, feststellen, zwei Schlüsselprozesse, die diese großen Schwankungen der Karbonatkompensierung während des Eozäns erklären," so Romero.

Der Pazifik als Modell

Auf der geologischen Skala der Zeit werden die Kohlendioxidkonzentrationen in Atmosphäre und Klima durch das Gleichgewicht zwischen dem Kohlenstoffzufluss der Vulkane und der metamorphen Gasproduktion und deren Entfernung durch Zerfall-, Zersetzungs- und Zersetzungsmechanismen geregelt.

Diese Feedback-Mechanismen umfassen die Erosion von Silikaten mit hohem organischen Kohlenstoffgehalt. Die integrierte Wirkung dieser Prozesse spiegelt sich in der Tiefe des Calciumcarbonatausgleichs wider.

Experten zufolge ist der Pazifische Ozean mit größeren Dimensionen als der Rest der Weltmeere eng mit globalen Veränderungen des Kohlenstoffkreislaufs und des Klimasystems im Cenozoikum verbunden. Der Anteil des Äquatorialpazifiks an der Deposition von biogenen Sedimenten (bestehend aus Resten von Organismen) ist viel größer als der des Restes der Ozeane.

Die Veränderungen in der Lysakline, die durch diese Arbeit aufgezeichnet werden, stimmen mit der progressiven Zunahme der Meteorisierungsrate überein, die während des Zenozoikums aufgetreten ist.

Sedimentindikatoren

Die sedimentären Zeugen, die bei dieser Arbeit beschäftigt waren, wurden während der Expeditionen 320 und 321 des Integrated Ocean Drilling Program sowie während des Deep Sea Drilling-Projekts und des Ocean Drilling Program im Äquatorialpazifik entnommen.

"Diese Meeressedimente ermöglichen den Wiederaufbau von Veränderungen des Zustands, der Natur und der Variabilität des globalen Kohlenstoffkreislaufs und des Klimasystems mit einem bisher nicht bekannten Detail und spiegeln die maximale Temperatur des Cenozoikums wider, die durch den Beginn größerer Polareisungen bis zum heutigen Zeitpunkt entstanden ist," fügt der CSIC-Forscher hinzu.

Romero zufolge "bietet der Karbonausgleich im Pazifik eine neue Interpretation der Entwicklung des biogeochemischen Kohlenstoffkreislaufs im Meer während des Cenozoikums und bildet die Grundlage für künftige quantitative Tests der möglichen Mechanismen zur Kontrolle dieser Veränderungen."

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Bibliographische Referenz:

Heiko Pälike et al. “A Cenozoic record of the equatorial Pacific carbonate compensation depth”. Nature. DOI: 10.1038/nature11360

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