Vor über 600 Millionen Jahren erlebte die Erde eine Periode namens „Schneeballerde“, in der fast der gesamte Planet mit Eis bedeckt war. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Klima selbst während dieses extremen Frosts alles andere als statisch war. Ein Team unter der Leitung von Chloe Griffin von der University of Southampton hat in bemerkenswert erhaltenen Gletschersedimenten aus Schottland Hinweise auf aktive Klimazyklen entdeckt – darunter Muster, die modernen El Niño- und La Niña-Ereignissen ähneln.
Die kryogenische Periode und glaziale Aufzeichnungen
In der kryogenen Periode vor etwa 720 bis 635 Millionen Jahren gab es mindestens zwei große „Schneeball-Erde“-Ereignisse. Die erste, die Sturtian-Eiszeit (vor etwa 717 bis 658 Millionen Jahren), steht im Mittelpunkt dieser neuen Studie. Im Gegensatz zu den meisten Gesteinen aus der kryogenen Zeit, die durch Gletscheraktivität stark erodiert werden, enthalten die auf den Garvellach-Inseln vor der Westküste Schottlands gefundenen Gesteine ausgeprägte, fein geschichtete Sedimente. Diese Schichten wurden auf ähnliche Weise wie moderne Gletscherseen gebildet: grobe Sedimente, die sich während der Sommerschmelze ablagerten, und feine Tone, die sich während des Wintergefrierens ablagerten.
Die Forscher identifizierten etwa 2.600 jährliche Sedimentschichten und lieferten damit eine beispiellose Aufzeichnung der Klimabedingungen aus dieser Tiefe der Erdgeschichte. Dieser Erhaltungsgrad ist außergewöhnlich und ermöglicht es Wissenschaftlern, die Dicke jeder Schicht zu analysieren, um vergangene Wettermuster zu rekonstruieren.
Antike Klimazyklen spiegeln moderne Phänomene wider
Die Analyse ergab vier sich wiederholende Zyklen in der Sedimentdicke, die bekannten Klimamustern entsprechen. Am auffälligsten ist ein 4- bis 4,5-Jahres-Zyklus, der der El Niño-Southern Oscillation (ENSO) sehr ähnlich ist. Dies deutet darauf hin, dass bereits während des Schneeball-Erde-Ereignisses ein tropisches Klimasystem existierte, das zur Wärmeübertragung zwischen Ozean und Atmosphäre fähig war, was auf das Vorhandensein von zumindest teilweise offenem Wasser in der Nähe des Äquators hinweist.
Die verbleibenden Zyklen scheinen mit Schwankungen der Sonnenintensität verbunden zu sein, was weiter darauf hindeutet, dass das antike Klima auf äußere Faktoren in einer mit der heutigen vergleichbaren Weise reagierte.
Debatte über den Schweregrad der Schneeball-Erde
Die Ergebnisse tragen zu einer anhaltenden Debatte darüber bei, wie extrem die Bedingungen auf der Schneeball-Erde tatsächlich waren. Einige Daten deuten auf einen vollständig gefrorenen Planeten mit minimaler atmosphärischer Interaktion hin. Allerdings deuten Standorte wie die Garvellach-Inseln auf lokalisierte Gebiete mit offenem Wasser und ein dynamischeres Klima hin. Die beobachteten Sedimentmuster könnten auch kurzfristige Erwärmungsereignisse widerspiegeln, die durch vulkanische Aktivität oder Asteroideneinschläge verursacht werden.
Die Erhaltung dieser alten Jahresschichten ist beispiellos. Sie bietet einen seltenen Einblick in eine Zeit extremen Klimawandels und liefert den Beweis dafür, dass die Klimasysteme der Erde selbst unter den eisigsten Bedingungen aktiv und reaktionsfähig waren.
Während die Studie anerkennt, dass die Schichten möglicherweise nur eine kurze Periode teilweisen Auftauens während der 59 Millionen Jahre dauernden Sturtian-Eiszeit darstellen, stellen die Ergebnisse die Vorstellung eines vollständig gefrorenen, trägen Planeten in Frage. Die Beweise deuten auf eine komplexere Realität hin, in der das Klima der Erde selbst unter extremen Bedingungen ein gewisses Maß an Aktivität und zyklischem Verhalten beibehielt.
