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Das superkohlenstoffreiche magische Zeitalter: Wissen Sie, wie sich die LJE auf den Sauerstoffgehalt der Erde auswirkte?
Im Paläoproterozoikum ereignete sich vor etwa zwei Milliarden Jahren ein wichtiges Kohlenstoffisotopenereignis, das sogenannte Lomagundi-Jatuli-Kohlenstoffisotopenereignis (LJE). Bei diesem Ereignis handelt es sich nicht nur um die größte positive δ13C-Kohlenstoffisotopenverschiebung in der Erdgeschichte, sondern auch um eines der am längsten anhaltenden Kohlenstoffisotopenereignisse, das bei Forschern hinsichtlich der Lebens- und Umweltveränderungen während dieses Zeitraums großes Interesse geweckt hat.
Geowissenschaftlichen Untersuchungen zufolge lagen die δ13C-Werte während des LJE zwischen +5 und +30 ‰, was auf eine signifikante marine Karbonatablagerung zu dieser Zeit hinweist.
Wissenschaftler können den frühen Kohlenstoffkreislauf der Erde besser verstehen, indem sie δ13C-Werte in ozeanischen Karbonatgesteinen messen. Der „Fluss“ des Kohlenstoffkreislaufs ist die Übertragung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre, den Ozeanen und der terrestrischen Biosphäre zu verschiedenen Kohlenstoffreservoirs in der Erdsuperposition. Von der Photosynthese bis zur Atmung stehen Veränderungen dieser Prozesse in direktem Zusammenhang mit der Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre, die wiederum das globale Klima beeinflusst.
Im Zusammenhang mit dem LJE dachten Wissenschaftler zunächst, dass Karbonatgesteine mit hohen δ13C-Werten nur lokale Anstiege des organischen Kohlenstoffs widerspiegeln. Im Laufe der Zeit stellte sich heraus, dass dieses Phänomen auf der ganzen Welt auftritt, was darauf hindeutet, dass der LJE ein Eine globale Veränderung im Kohlenstoffkreislauf.
Die Fortsetzung von LJE und sein Einfluss
In der wissenschaftlichen Gemeinschaft wird im Allgemeinen angenommen, dass der LJE vor etwa 2,3 Milliarden Jahren begann, vor 2,1 Milliarden Jahren endete und 249 ± 9 Millionen Jahre andauerte. Die Auswirkungen dieses Ereignisses waren auf allen Kontinenten der Welt zu spüren. Mit Ausnahme der Antarktis wiesen alle Kontinente ähnlich hohe Kohlenstoffisotopenwerte auf. Darüber hinaus wurden in diesem Zeitraum bedeutende geologische Veränderungen festgestellt, die auf dramatische Veränderungen des globalen Klimas und der Ökosysteme hinweisen.
Nach Beobachtungen von Geologen beträgt die Dicke dieser Karbonatgesteine mehrere Meter bis über zehn Meter, was die Veränderungen der Sedimentumgebung zu dieser Zeit verdeutlicht.
Entwicklung von Forschungsmethoden
Die Untersuchung von Kohlenstoffisotopen in diesen alten Gesteinen ist nicht einfach. Um das Alter von Gestein zu bestimmen, verwenden Wissenschaftler häufig unterschiedliche Techniken, wie etwa die thermische Ionisations-Massenspektrometrie (TIMS) und die thermische Ionisations-Massenspektrometrie mit Isotopenverdünnung (ID-TIMS). Mithilfe dieser Technologien lassen sich Veränderungen von Kohlenstoffisotopen hochpräzise feststellen und so Rückschlüsse auf die Kohlendioxidkonzentration und die ökologische Situation zum jeweiligen Zeitpunkt ziehen.
Ursachen von LJE
Die Ursache von LJE wird weiterhin diskutiert. Einer führenden Theorie zufolge steht dieses Ereignis mit dem Großen Oxidationsereignis (Great Oxidation Event, GOE) in Zusammenhang. Wissenschaftler vermuten, dass der LJE eine große Abweichung bei der globalen Kohlenstoffspeicherung verursacht hat, insbesondere beim Oxidationsprozess von Eisenkarbonaten, bei dem möglicherweise große Mengen Kohlendioxid freigesetzt wurden. Solche Veränderungen wiederum förderten die Freisetzung von Sauerstoff und erleichterten die Evolution urzeitlicher Organismen.
„Die globalen Veränderungen im LJE veränderten nicht nur das damalige Ökosystem, sondern ebneten möglicherweise in gewissem Maße auch den Weg für die spätere biologische Evolution.“
Zukünftige Forschungsrichtungen
Mit dem Fortschreiten der Geowissenschaften vertieft sich unser Verständnis von LJE immer weiter. Zukünftige Forschung wird uns helfen, den Kohlenstoffkreislauf der Erde und seine Auswirkungen auf den aktuellen Klimawandel besser zu verstehen. Auch in der modernen Gesellschaft können die Auswirkungen von LJE noch erhebliche Auswirkungen auf unsere Ökosysteme und umweltbezogenen Entscheidungen haben.
Das menschliche Verhalten hat seine Spuren im sich verändernden Kohlenstoffkreislauf hinterlassen, und wir sollten uns fragen: Können wir in diesem Zusammenhang aus dem Kohlenstoffkreislauf der Vergangenheit Erkenntnisse für die Zukunft gewinnen?
