Der Zusammenbruch der tropischen Wälder während des verheerendsten Artensterbens der Erde war einer neuen Studie zufolge die Hauptursache für die darauf folgende anhaltende globale Erwärmung.
Das Perm-Trias-Massenaussterben – manchmal auch als „Großes Sterben“ bezeichnet – ereignete sich vor etwa 252 Millionen Jahren und führte zu einem massiven Verlust an Meeresarten und einem erheblichen Rückgang der Landpflanzen und -tiere.
Das Ereignis wurde auf die intensive globale Erwärmung zurückgeführt, die durch eine Periode vulkanischer Aktivität in Sibirien, bekannt als Sibirischer Trapps, ausgelöst wurde. Wissenschaftler konnten jedoch nicht genau sagen, warum die Super-Treibhausbedingungen danach noch etwa fünf Millionen Jahre lang anhielten.
Nun hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung der University of Leeds und der China University of Geosciences in Wuhan neue Daten gesammelt, die die Theorie stützen, dass das Absterben der tropischen Wälder und ihre langsame Erholung die Kohlenstoffbindung – einen Prozess, bei dem Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt und in Pflanzen, Böden oder Mineralien gebunden wird – eingeschränkt haben.
Im Rahmen umfangreicher Feldstudien nutzte das Team eine neue Art der Analyse von Fossilienfunden sowie Hinweise auf frühere Klimabedingungen, die in bestimmten Gesteinsformationen gefunden wurden, um Karten der Veränderungen der Pflanzenproduktivität während des Perm-Trias-Massenaussterbens zu rekonstruieren.
Ihre in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass der Vegetationsverlust während des Ereignisses zu einer stark reduzierten Kohlenstoffbindung führte, was zu einem längeren Zeitraum mit hohen CO2-Werten führte.
Der Hauptautor des Artikels, Dr. Zhen Xu von der School of Earth and Environment der Universität Leeds, sagte: „Die Ursachen für diese extreme Erwärmung während dieses Ereignisses werden seit langem diskutiert, da das Ausmaß der Erwärmung weit über dem jedes anderen Ereignisses liegt.
Entscheidend ist, dass dies das einzige Hochtemperaturereignis in der Erdgeschichte ist, bei dem die tropische Waldbiosphäre zusammenbricht, was unsere ursprüngliche Hypothese begründete. Nach Jahren der Feldforschung, Analyse und Simulation liegen uns nun endlich die Daten vor, die diese Hypothese stützen.
Die Forscher sind davon überzeugt, dass ihre Ergebnisse die Annahme untermauern, dass es im Klima-Kohlenstoff-System der Erde Schwellenwerte oder „Kipppunkte“ gibt, bei deren Erreichen die Erwärmung verstärkt werden kann.
In China liegen die umfassendsten geologischen Aufzeichnungen zum Massenaussterben im Perm und Trias vor, und diese Arbeit stützt sich auf ein unglaubliches Archiv fossiler Daten, das über Jahrzehnte von drei Generationen chinesischer Geologen zusammengetragen wurde.
Die Hauptautorin Dr. Zhen Xu ist die jüngste von ihnen und führt die Arbeit von Professor Hongfu Yin und Professor Jianxin Yu fort, die ebenfalls Autoren der Studie sind. Seit 2016 bereisen Zhen und ihre Kollegen China von subtropischen Wäldern bis hin zu Wüsten und besuchen dabei auch Gebiete, die nur mit dem Boot oder zu Pferd erreichbar sind.
Zhen kam 2020 an die Universität Leeds, um gemeinsam mit Professor Benjamin Mills das Aussterbeereignis zu simulieren und die klimatischen Auswirkungen des Verlusts der tropischen Vegetation zu bewerten, die durch Fossilienfunde belegt sind. Ihre Ergebnisse bestätigen, dass die von den Fossilien nahegelegte Veränderung der Kohlenstoffbindung mit dem Ausmaß der anschließenden Erwärmung übereinstimmt.
Professor Mills fügte hinzu: „Dies ist eine Warnung hinsichtlich der Bedeutung der heutigen tropischen Wälder der Erde. Wenn die schnelle Erwärmung dazu führt, dass sie auf ähnliche Weise zusammenbrechen, sollten wir nicht erwarten, dass sich unser Klima auf vorindustrielles Niveau abkühlt, selbst wenn wir die CO2-Emissionen stoppen.“
Tatsächlich könnte sich die Erwärmung in diesem Fall weiter beschleunigen, selbst wenn wir die Emissionen auf Null senken. Wir werden den Kohlenstoffkreislauf so grundlegend verändert haben, dass die Wiederherstellung geologische Zeiträume in Anspruch nehmen kann, wie es in der Vergangenheit der Fall war.
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