Bergen gemaakt broeikas ijshuis

Rotsverwering veroorzaakte ijstijd

De Appalachen gezien vanuit de ruimte NASA
voorlezen

De opkomst van de Appalachen, een bergketen in het oosten van Noord-Amerika, had een grote ijstijd kunnen veroorzaken. Toen de bergen ongeveer 450 miljoen jaar geleden door de convergerende aardplaten uit de zee werden geduwd, kwamen de vulkanische rotsen in contact met de atmosfeer - en trokken hun grote hoeveelheid kooldioxide uit. Het resultaat was een soort negatief broeikaseffect - het "ijshuis" -effect.

Eerder hebben wetenschappers gesuggereerd dat de laatste ijstijd, die ongeveer 40 miljoen jaar geleden begon, zou kunnen worden veroorzaakt door de opkomst van de Himalaya. De nieuwe studie bevestigt ook een dergelijk verband tussen berggroei en atmosferische koeling voor de veel vroegere ijstijd van de Ordovician. Dit geologische tijdperk begon erg warm, met hoge zeespiegel wereldwijd. Maar het eindigde koud, de gletsjers bedekten de polen en delen van de continenten, de zeespiegel was dramatisch gedaald.

Strontium onthult abrupte verandering

"We zien een mechanisme dat de broeikasomstandigheden transformeerde in omstandigheden in een ijshuis - en het heeft te maken met de verwering van deze vulkanische rotsen, " zei geofysist Ohio State University Seth Young tijdens de herfstbijeenkomst van de Geological Society of America in Philadelphia. De onderzoeker en zijn team analyseerden het kwartszandsteen van Nevada en twee locaties in Europa op hun gehalte aan verschillende strontiumisotopen.

Ze ontdekten dat de strontiumfractie dramatisch daalde vlak voor het begin van de ijstijd van Ordovicium. "We hebben iets waargenomen in het geochemische proces dat ons vertelt dat er iets moet zijn veranderd in de oceanen", legt Young uit. Maar wat? Een mogelijk antwoord is volgens de onderzoekers de verwering van een grote hoeveelheid vulkanisch gesteente, omdat dit zou leiden tot de afzetting van veel sediment in de oceanen - en dus een verandering in de geochemische samenstelling van het gesteente, zoals vandaag kan worden waargenomen.

Verwering bindt CO2

De dramatische daling van de strontiumwaarden valt precies samen met de ontplooiing van de Appalachian Mountains en biedt dus een mogelijke verklaring voor geologen. De korstplaat, die nu wordt bedekt door de Atlantische Oceaan, duwde toen tegen de Noord-Amerikaanse plaat en duwde vulkanisch gesteente van de voormalige zeebodem naar boven en op de continentale marge. tonen

Het vulkanische gesteente verweert extreem licht, het reageert met koolstofdioxide en water en ontleedt, de koolstofhoudende verweringsresten worden weggespoeld en uiteindelijk afgezet. Deze chemische reactie moet grote hoeveelheden CO2 hebben verbruikt en uit de atmosfeer hebben verwijderd, zeiden de onderzoekers, net toen de ijstijd begon. Volgens schattingen van Young en zijn collega's was het proces extreem snel - althans volgens geologische normen: binnen slechts zeven tot acht miljoen jaar was het grootste deel van het vatbare gesteente verweerd.

Mechanisme ook geldig voor andere ijstijden?

"Dit type rots bestaat nog steeds, waar de oceanische korst onder een andere korstplaat wordt gedrukt", legt Young uit. Ongebruikelijk van de ordovicus is het feit dat deze eilandjes op een continent werden geduwd. De bijbehorende rotsen in de Stille Oceaan zijn nu meestal onder water en kunnen daarom niet verweren zoals de Appalachen deden

De studie geeft ook een indicatie dat andere ijstijden door een dergelijk geochemisch proces kunnen zijn geactiveerd of verbeterd. "In de Himalaya was het proces waarschijnlijk hetzelfde: silicaatrotsen worden blootgesteld aan de atmosfeer, hun verwering absorbeert CO2 uit de atmosfeer en koelt de planeet", legt Matthew Saltzman uit. Hoogleraar aardwetenschappen aan de Ohio State University. "Dit is waarschijnlijk de enige effectieve manier om de CO2-niveaus onder een drempel te brengen die laag genoeg is om het ijs te laten groeien."

(Ohio State University, 26 oktober 2006 - NPO)