Die Ankunft der ersten Landpflanzen verursachte Eiszeiten

Wissenschaftler konnten zeigen, welche globalen Wirkungen die ersten Moose durch die von ihnen verursachten Verwitterungsprozesse auf das Klima vor 440 Millionen ausüben konnten

Die ersten Pflanzen besiedelten das Land im Ordovizium, das nach dem Kambrium vor 480 Millionen begann und vor 444 Millionen mit dem Beginn des Silur endete. Zu Beginn des Erdzeitalters war es überall warm, im Laufe des Ordoviziums kühlte sich das Klima aber ab und es kam zu einer Reihe von Eiszeiten. Britische Forscher führen dies auf die Ausbreitung von Pflanzen auf dem Land zurück. Pflanzen begannen vor etwa 470 Millionen, sich auf dem Land anzusiedeln.

Obwohl die ersten Pflanzen vermutlich unscheinbare Moosarten waren, könnte ihre Ausbreitung, wie die Wissenschaftler in ihrem Beitrag für die Zeitschrift Nature Geoscience schreiben, zu einer globalen Abkühlung geführt haben, weil sie enorme Mengen von CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Moose nahmen Mineralien wie Magnesium, Calcium, Phosphor und Eisen von Felsen auf, auf denen sie wuchsen, und veränderten durch diese Verwitterung die Erdoberfläche, den globalen CO2-Kreislauf und das Klima. Diese offenbar dramatisch schnell sich vollziehende Klimaveränderung könnte auch zu dem Massenaussterben des Lebens im Meer geführt haben, vermuten die Wissenschaftler.

Überraschend ist, dass die CO2-Werte in der Atmosphäre zur Zeit der temporären Vereisungen am Ende des Ordovizium vermutlich das 14-22-Fache des heutigen Wertes betrugen. Die geologischen Prozesse, die zur Verwitterung beitrugen, könnten aber bei weitem nicht das Absinken der CO2-Werte und vor allem nicht die plötzlich eintretenden Vereisungen erklären, sagen die Wissenschaftler.

Aus Fossilien lässt sich erkennen, dass sich etwa vor 470 Millionen Jahren Moose auf dem Land ausbreiteten, die Calcium und Magnesium aus Felsen wie Granit abbauen konnten und dabei aus der Atmosphäre CO2 entfernten, wodurch kohlenstoffhaltige Sedimente in den Meeren entstanden. Das könne die globale Temperatur schon um 5 Grad Celsius abgesenkt haben. Durch die Aufnahme von Phosphor und Eisen aus dem Gestein durch die Pflanzen gelangten diese Nährstoffe vermehrt in die Meere, wo sie zu erhöhtem Wachstum der Algen führten, was wiederum eine erhöhte Senke von organischem Kohlenstoff im Meer verursachte. Dadurch wurde mehr CO2 aus dem Atmosphäre entfernt und die globale Temperatur um weitere 2-3 Grad abgekühlt.

Die Wissenschaftler versuchten ihre Vermutungen mit Pflanzenversuchen zu bestätigen. Sie brachten Steine mit und ohne Moose in Inkubatoren und beobachten, welche Folgen die Moose für die Verwitterung innerhalb von drei Monaten nach sich zogen. Aus den gemessenen Folgen entwickelten sie ein Erdmodell, um davon abzuleiten, welchen Einfluss die Moose während Ordovizium auf die Klimaveränderung haben können. Mit einer Moosbedeckung der Landfläche von 15 Prozent ergab sich aus dem Modell eine Absenkung von 4,4 Grad der globalen Temperatur und um eine Senkung der CO2-Konzentration auf das 8-Fache der heutigen.

Tim Lenton, Geografieprofessor an der University of Exeter und einer der Autoren, zieht diesen Schluss aus den Ergebnissen der Studie, die den Einfluss von Pflanzen auf das Klima belegt: "Auch wenn die Pflanzen heute weiter das Klima durch die Reduzierung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre abkühlen, können sie mit der Geschwindigkeit der von Menschen verursachten Klimaveränderung nicht mithalten. Pflanzen würden Millionen von Jahren benötigen, um die gegenwärtigen CO2-Emissionen aus der Atmosphäre zu entfernen."