Posted in: Chemie, Geologie 10. März 2014 01:01 Weiter lesen →

Säureschwemme nach Einschlag

Grafik zeigt glühenden Felsbrocken beim Einschlag auf der Erde Der gewaltige Meteoriteneinschlag vor 65 Millionen Jahren könnte eine regelrechte Säureschwemme bewirkt und so zu einem der schwersten Artensterben der Erdgeschichte beigetragen haben. Entsprechende Resultate liefert ein Experiment japanischer Forscher. Bei dem Einschlag freigesetztes Gas könnte demnach rasch zu Schwefelsäure reagiert und die Weltmeere zumindest an der Oberfläche unbewohnbar gemacht haben.

Bild: NASA (Public Domain)

„Der extrem intensive saure Regen und die dramatische Ansäuerung der Meeresoberfläche vermag viele Eigenheiten im geologischen Befund zu erklären“, schreiben die Forscher um Sohsuke Ohno von der Technischen Hochschule Chiba im Fachblatt „Nature Geoscience“. Beispielsweise seien nahe der Wasseroberfläche lebende Spezies damals stärker in Mitleidenschaft gezogen worden als solche in tieferen Wasserschichten.

Das Artensterben vor gut 65 Millionen Jahren, am Ende der Kreidezeit, beendete unter anderem die Ära der großen Dinosaurier. Damals schlug ein etwa 10 Kilometer großer Meteorit vor der mexikanischen Halbinsel Yucatán ein. Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass dieses Ereignis den Kollaps von Ökosystemen herbeiführte, die ohnehin schon durch immensen Vulkanismus strapaziert waren. Säure könnte hierbei ein wichtiger Faktor gewesen sein, zeigen die Versuche von Ohno und Kollegen.

Mit einer trickreichen Anordnung simulierten die Forscher den Einschlag eines kosmischen Objekts in Anhydrit-Gestein, wie es vor Yucatán reichlich vorhanden ist. Dazu schossen sie intensive Laserpulse auf eine Folie aus dem Metall Tantal, die auf einer Seite mit Kunststoff überzogen war. Die Laserenergie verwandelte den Kunststoff in ein Plasma, das sich explosionsartig ausdehnte und so das Metall mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20 Kilometern pro Sekunde gegen einen Block Anhydrit (Kalziumsulfat) schleuderte.

Das aus dem Gestein freigesetzte Gas enthielt um den Faktor 100 mehr Schwefeltrioxid (SO3) als Schwefeldioxid (SO2), berichten die Forscher. Diese Verbindung reagiert in der Atmosphäre sehr rasch mit Wasser zu Schwefelsäure. Damit nicht genug, konnten die Säuretröpfchen in der Luft von Kügelchen aus geschmolzenem und wieder erstarrtem Gestein mitgerissen werden, die in den Stunden nach dem Einschlag weltweit niedergingen.

Der rasante Säureeintrag setzte die Puffersysteme der Weltmeere für Jahre außer Kraft, vermuten Ohno und Kollegen. Gerade für kalkabscheidende Organismen wie Foraminiferen und Korallen wäre es somit schwierig geworden, nahe der Meeresoberfläche zu überleben.

Forschung: Sohsuke Ohno, Takafumi Matsui und Seiji Sugita, Chiba Institute of Technology, Chiba, und Department of Complexity Science and Engineering, University of Tokyo, Kashiwa; Toshihiko Kadono, University of Occupational and Environmental Health, Kitakyushu; und andere

Veröffentlichung Nature Geoscience, 9. März 2014, DOI 10.1038/ngeo2095

WWW:
Planetary Exploration Center, Chiba Institute of Technology
Chicxulub Impact Event
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