Im Jahr 1914 wird in Dalj im Osten des heutigen Krotatiens ein Mann verhaftet. Er hatte in einem früheren Krieg als Soldat für das serbische Militär gekämpft und die Streitkräfte Österreich-Ungarns wollen ihn nun daran hindern, im kurz zuvor ausgebrochenen Weltkrieg zu kämpfen. Doch das hatte er ohnehin nicht vor: In seinem erzwungenen Exil in Budapest wird er in den kommenden vier Jahren fernab des Kriegsgeschehens eine Theorie ausarbeiten, die erstmals die Sphären des Himmels mit dem Klima der Erde verbinden wird. Er wird drei Phänomene entschlüsseln, die wir heute als Milanković-Zyklen kennen, benannt nach dem serbischen Mathematiker Milutin Milanković.

Karl erzählt in dieser Podcastfolge, welches Problem Milanković zu lösen versuchte: Schon ein Jahrhundert zuvor hatten Geologen erkannt, dass das Klima der Welt nicht immer so gewesen war wie in der Gegenwart. Im Jahr 1837 gab der Schweizer Naturforscher Louis Agassiz deshalb bekannt, dass in Europa in grauer Vorzeit eine Eiszeit geherrscht haben müsse. Riesige Gletschermassen hätten sich nicht nur über den gesamten Alpenraum ausgebreitet, sondern auch weite Teile Europas bedeckt.

In den folgenden Jahrzehnten erhärtete sich die Hypothese von Agassiz. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass es sogar mehrere Eiszeiten gegeben haben musste, die von Zeiten wärmeren Klimas unterbrochen waren, die unserer heutigen Welt glichen. Doch warum dieser Wechsel von Kalt- und Warmzeiten überhaupt stattfand, dafür gab es viele Hypothesen und nur wenig Konsens. Das Eiszeit-Problem war jahrzehntelang in der Welt, ohne dass die Wissenschaft einer Lösung näherkam.

Von Anfang an waren Unregelmäßigkeiten der Erdbahn und andere astronomische Ursachen im Gespräch, aber bei den meisten Geologen nicht hoch im Kurs. Zu fern schien der Lauf der Planeten, zu unwahrscheinlich, dass sie die Kraft der Sonnenstrahlung auf der Erde ausreichend stark verändern würden. Erst Milutin Milanković änderte diese Sichtweise: Er nutzte genauere astronomische Daten und die bekannten physikalische Gesetze seiner Zeit, um zu berechnen, wie die Sonne auf das Klima der Erde auf unterschiedlichen Breitengraden wirkt. Hatte dieser serbische Mathematiker endlich das Eiszeit-Problem gelöst?

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

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Der Beitrag AstroGeo Podcast: Von Gletschern und Gestirnen – die Milanković-Zyklen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Naturhistorisches Museum Wien 21. März 2024.

21. März 2024 – Die Fossilienwelt Weinviertel öffnet mit einer vom NHM Wien kuratierten, neuen Ausstellung am Ostermontag, 1. April 2024, nach der Winterpause wieder ihre Türen. Die Schau „Eisplanet und Hitzehölle. Klimaextreme in der Erdgeschichte“ entführt in eine tropische Vergangenheit, als Teile Österreichs von einem warmen Meer bedeckt waren, und man auch im Winter baden hätte können.

Im Vergleich zu den Klimaschwankungen der Erdgeschichte ist das tropische Intermezzo vor 16 Millionen Jahren aber kaum erwähnenswert. Über Milliarden von Jahren geriet das Klima der Erde immer wieder in Schieflage und reichte vom unwirtlichen Eisplaneten zur glühenden Hitzehölle.

Wir leben derzeit in einer warmen Phase einer Eiszeit, die vor 2,6 Millionen Jahren begann. Aufgrund der sich ändernden Umlaufbahn der Erde und durch Änderungen der Ausrichtung der Erdachse wechseln sich seitdem sehr kalte Perioden mit relativ warmen Phasen ab. Den letzten Kälte-Höhepunkt erreichte die Eiszeit vor etwa 25.000 Jahren, als sich Niederösterreich in eine karge Mammutsteppe verwandelte. Wesentlich dramatischer war aber die Eiszeit vor 700 Millionen Jahren, als sogar die Ozeane weitgehend zugefroren waren. Für das Leben war dieser „Snownball Earth“ fast das Ende. Ursache war unter anderem die damals noch geringere Strahlkraft der Sonne. Gerettet wurde die Erde durch Vulkane, die das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) in die Atmosphäre bliesen und so wieder zur Erwärmung führten.

Ein krasses Gegenteil zum Eisplaneten war das Super-Treibhaus vor 250 Millionen Jahren. Damals vereinten sich die meisten Kontinente zu einem gigantischen Großkontinent, Pangaea. Wolken gelangten kaum auf den gewaltigen Kontinent, der extrem trocken wurde und sich bei Jahresdurchschnitts-Temperaturen von über 40° C enorm aufheizte. Wieder begann für das Leben eine dramatische Krise. Wälder verschwanden und in weiten Teilen Europas breiteten sich Wüsten aus. Mehr als 96% aller Tiere starben aus. Die harten Schalen der Eier von Reptilien erwiesen sich nun aber als Überlebensvorteil. Sie schützten vor der Trockenheit. Ohne die Klimakatastrophe vor 250 Millionen Jahren wären daher die Dinosaurier nie entstanden und letztlich hätte es auch uns Menschen nie gegeben. Denn wir stammen, wie alle Säugetiere, von einer urtümlichen Gruppe von Reptilien ab, die an die harten Bedingungen Pangaeas perfekt angepasst waren.

Im Wechsel an Kalt- und Warmzeiten würde in 15.000 Jahren die nächste Eiszeit folgen. Der Wienerwald würde Tundra und Steppe weichen, Innsbruck würde unter Gletschern begraben sein. Doch die vom Menschen ausgelöste Klimaerwärmung könnte diesen natürlichen Rhythmus schon unterbrochen haben. Wohin wird sich das Klima in geologischen Zeiträumen entwickeln?

Für die Hitzehölle Pangaeas fehlt die passende Landmasse. Die Kontinente werden auch in einigen Millionen Jahren noch von Ozeanen umgeben sein, von denen Feuchtigkeit ins Land gelangen kann. Eine mögliche Zukunft zeigt der Blick zurück ins Karbon – dem Steinkohle-Zeitalter. Im heißen, feuchten Klima breiteten sich vor 330 Millionen Jahren in Europa erstmals dichte Sumpfwälder aus. Riesenlibellen mit über 80 Zentimeter Flügelspannweite flogen zwischen den Bäumen und plumpe Amphibien bevölkerten die Sümpfe. Damals schwankte der Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre zwischen 400 bis 800 ppm. Schon heute haben wir die untere Grenze des Steinkohlen-Zeitalters erreicht!

Über Millionen von Jahren speicherten die Pflanzen das CO₂ in ihren Stämmen und Blättern, die in den Sümpfen zu Kohle wurden. In nur wenigen Jahrzehnten führen wir dieses in der Kohle gespeicherte Treibhausgas durch Verbrennung wieder zurück in die Atmosphäre – mit unübersehbaren Folgen.

Führt unser Weg zurück ins Karbon? Zeigt die Vergangenheit mögliche Szenarien für die Zukunft? Sich darüber Gedanken zu machen, dazu regt die von der Geologisch-Paläontologischen Abteilung des Naturhistorischen Museums Wien kuratierte Sonderausstellung in der Fossilienwelt Weinviertel an.

Wo:
Fossilienwelt GmbH, Austernplatz 1, 2100 Stetten
T +43 (0)2262/62409

Öffnungszeiten:
1. April bis 31. Oktober 2024
Di – So von 10 bis 17 Uhr,
letzter Einlass 15:30 Uhr
Montag Ruhetag (ausgenommen Feiertag).

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Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) 10. August 2023.

10. August 2023 – Eine eigene Forschung durchzuführen und dabei sogar etwas Neues zu entdecken, ein fantastisches Gefühl – vor allem, wenn es bereits im Studium passiert. Anna Merkel vom GeoZentrum Nordbayern hat das selbst erlebt. Sie fand Hinweise auf eine Eiszeit in Europa in der frühen Jura-Zeit. Mit Rebecca Luber hat sie über ihre Forschung und ihr Studium an der FAU gesprochen.

Überraschende Funde in Franken
Im Zuge ihrer Masterarbeit führte Anna Merkel, die an der FAU den Master Geowissenschaften studiert hat, eine Grabung in einer Tongrube zwischen Bamberg und Forchheim durch. Sie wollte dort das Toarcian Oceanic Anoxic Event (TOAE) untersuchen, ein klimatisches Event, das eine ähnliche klimatische Entwicklung beschreibt, wie wir sie aktuell durchleben – und damit für die Forschung zum Klimawandel hochrelevant ist.

Im Zuge der Untersuchungen stieß Merkel auf Karbonatknollen, in denen sie kleine Kristalle fand. Diese Glendonite entstehen nur im Zuge einer erheblichen Temperatur-Abkühlung – genauer genommen: eine eiszeitliche Abkühlung. Diese Funde überraschten nicht nur Anna Merkel, denn: Dies widerspricht einigen Theorien, die von einem grundsätzlich warmen Klima in der frühen Jura-Zeit ausgehen, bevor es zum TOAE kam.

Wie sind die Funde also zu erklären? „Eine mögliche Ursache könnten hier kühle Wasserströmungen sein, die zu einer Wasserschichtung und somit zu einer rapiden Abkühlung am Meeresboden und zur Bildung der Glendonite geführt haben“, erklärt Anna Merkel. Ihre Entdeckung ist so bahnbrechend, dass Merkel eingeladen wird, ihre Ergebnisse auf den verschiedensten Fachkonferenzen vorzustellen. Die Ergebnisse zeigen eine neue Ausgangssituation für das TOAE. Nämlich, dass dieses Event nicht aus einer einigermaßen warmen Temperatur entstanden ist, sondern unmittelbar auf eine Eiszeit folgt. „Das macht das TOAE nochmal extremer“, sagt Merkel. Dass sie mit ihrer Masterarbeit so eine Resonanz erzielt, hätte sie im Traum nicht gedacht. „Es ist ein unglaublich tolles Gefühl, zu sehen, was die eigene Forschungsarbeit bewirken kann. Da merkt man, warum man Wissenschaft macht.“

Vom Bachelor zum Forschungsprojekt
Aber wie kommt man eigentlich so weit, um so großartige Forschungsprojekte durchführen zu können? Anna Merkel hat ihren Bachelor in Geowissenschaften in Niedersachsen gemacht und hat sich dann entschieden ihren Master hier in Erlangen zu machen. „Für die FAU habe ich mich wegen des guten internationalen Rufs entschieden – und die Entscheidung seither nicht bereut.“

Was ihr am besten an ihrem Studium gefallen hat, ist die Tatsache, dass die Studierenden die Möglichkeit haben, selbst zu forschen: „So kann man die Theorie und Praxis verbinden und das Gelernte direkt anwenden. Dabei herrscht an den Lehrstühlen und innerhalb des Studiengangs eine unterstützende Atmosphäre“, erzählt sie. Außerdem hat ihr die Geländeausbildung, die Teil des Studiums ist, sehr gut gefallen. Hier reist man auch schon früh durch die Welt, zum Beispiel nach Polen oder Schweden. Das macht nicht nur sehr viel Spaß, sondern gibt den Studentinnen und Studenten auch die Möglichkeit viele Erfahrungen zu sammeln und ihr Wissen für verschiedenen Gesteinstypen auszubauen.

Bis wohin reicht die Eiszeit?
In ihrer Dissertation möchte Anna Merkel nun ihre Forschung weiterführen. Sie will durch weitere Grabungen in Europa feststellen, bis wohin die Glendonite reichen, um so herauszufinden, wie weit sich die Abkühlung ausgebreitet hatte und was die Ursache dafür sein könnte. Durch die Feststellung, an welcher Stelle keine Glendonite mehr zu finden sind, lässt sich auch feststellen, wie die Meeresströmungen damals geflossen sind.

Bayern in der Jurazeit: Geologin macht besondere Entdeckung
Anna Merkel hat im Zuge eines Audiobeitrags des Bayrischen Rundfunks vom 4. August 2023 ebenfalls über ihre bahnbrechende Entdeckung gesprochen. Zu hören ist Anna Merkel ca. ab Minute 0:15:
https://www.br.de/nachrichten/bayern/bayern-in-der-jurazeit-geologin-macht-besondere-entdeckung,TltMSkK,
mp4: https://cdn-storage.br.de/MUJIuUOVBwQIbtChb6OHu7ODifWH_-46/_-dS/_2FH52N65K1S/858adc56-2039-4519-8a71-8ee886323079_1.mp4.

Forschungsarbeit
Glendonite-bearing concretions from the upper Pliensbachian (Lower Jurassic) of South Germany: indicators for a massive cooling in the European epicontinental sea,
https://link.springer.com/article/10.1007/s10347-023-00667-6,
pdf: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s10347-023-00667-6.pdf.

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Die Vereisung fing an den Polen an. Eisschollen ballten sich zu Packeis und überspannten bald den arktischen und antarktischen Ozean. Auch Kontinente in der Nähe der Pole wurden von Eis überzogen, während von den großen Gebirgen hinab Gletscher immer tiefer in die Täler vordrangen. Es war der Beginn einer Eiszeit, die eigentlich zur Erde dazugehören: Alle paar Jahrtausende gab es in jüngerer geologischer Vergangenheit solche Phasen. Unsere Vorfahren erlebten und überlebten vor 23.000 Jahren den Höhepunkt der letzten Eiszeit. Aber diese war ganz anders.

Karl erzählt die Geschichte einer der extremsten Phasen der Erdgeschichte: Vor 650 Millionen Jahren froren nicht nur Teile der Kontinente zu, sondern die Erde gefror komplett. Alle Landmassen und Ozeane waren zwischen den Polen und dem Äquator von Eis bedeckt. Der Blaue Planet war weiß geworden. Diese Phase dauerte in zwei Episoden unvorstellbare 67 Millionen Jahre an. Die Theorie hielten die meisten Geologinnen und Geologen zuerst für so extrem, dass es fast 40 Jahre dauerte, bis die Fachwelt die Idee von Schneeball Erde akzeptierte. Denn es fand sich mitterlweile eine Erklärung, wie die zum Schneeball gefrorene Erde auftauen konnte.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban alle zwei Wochen eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist der Podcast von Die Weltraumreporter, einem Magazin der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement die Weltraumreporter für 3,49 Euro pro Monat oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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