Neue Forschungen mit winzigen fossilen Muscheln, die mehr als eine halbe Milliarde Jahre alt sind, bestätigen, dass die kambrische Explosion während eines Gewächshausklimas stattfand.
Die internationale Studie, die von Forschern der Universität Leicester im Vereinigten Königreich geleitet wird, wurde jetzt in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Zu Beginn des Kambriums vor rund 540 Millionen Jahren fand ein evolutionärer Urknall statt. Wo es einst hauptsächlich einzellige Organismen gegeben hatte, entstand schnell komplexes Leben., Die Meere wimmelten jetzt von verschiedenen Arten, einschließlich früher Mitglieder der meisten großen Tiergruppen.
Es wurde lange angenommen, dass diese „kambrische Explosion“ während eines Gewächshausklimas stattfand, aber es fehlten harte Beweise dafür.
„Da Wissenschaftler die Meerestemperaturen vor einer halben Milliarde Jahren nicht direkt messen können, müssen sie Proxy — Daten verwenden-dies sind messbare Mengen, die vorhersehbar auf sich ändernde Klimavariablen wie die Temperatur reagieren“, erklärt Thomas Hearing von der University of Leicester in Großbritannien, Erstautor des neuen Papiers.,
Um bis zum Kambrium zurückzukehren, reichen Baumringe und Eiskerne nicht aus — Bäume sollten noch erscheinen, und der älteste Eiskern, der jemals geborgen wurde, ist nur wenige Millionen Jahre alt. Für extrem entfernte Zeitskalen werden Sauerstoffisotopenverhältnisse verwendet.
Sauerstoff-16 ist das dominierende Sauerstoffisotop auf der Erde, aber es gibt auch andere natürlich vorkommende, wie den etwas schwereren Sauerstoff-18.
Je nachdem, welches Isotop es enthält, gibt es winzige Unterschiede in den Verdampfungs-und Kondensationseigenschaften von Wasser., Auf globaler Ebene kann dies nützliche Informationen zu Temperaturmustern liefern.
Meerestiere fixieren diese Informationen versehentlich, wenn sie wachsen, indem sie Sauerstoffisotope aus Meerwasser in Bio-Mineralien in Knochen oder Muscheln integrieren.
Fossilien antiker kieferloser Wirbeltiere, sogenannte Conodonten, sind sehr nützliche Paläothermometer. Die Konodonten entwickelten sich jedoch erst im späten Kambrium und hinterließen zu Beginn der Periode ein Rätsel.,
In der neuen Studie konnten Forscher Sauerstoffisotopendaten aus winzigen fossilen Schalen, sogenannten Brachiopoden, extrahieren, die in Großbritannien aus Kalkstein isoliert wurden und zwischen 510 und 515 Millionen Jahre alt sind.
„Eine sorgfältige Untersuchung dieser winzigen Fossilien ergab, dass einige von ihnen eine außergewöhnlich gut erhaltene Schalenchemie aufweisen, die sich seit ihrem Wachstum auf dem kambrischen Meeresboden nicht geändert hat“, sagt Hearing.
Co-Autor Tom Harvey fügt hinzu: „Diese chemische Signatur geht oft im Laufe der geologischen Zeit verloren, daher ist es bemerkenswert, dass wir sie in so alten Fossilien identifizieren können.,“
Die Analyse der Sauerstoffisotopenverhältnisse in den Schalen ergab, dass die Meeresoberflächentemperaturen in hohen Breiten mit mehr als 20 Grad Celsius sehr warm waren.
Die Forscher führten auch Klimamodellsimulationen für das frühe Kambrium durch, was zu konsistenten Ergebnissen führte. Zusammengenommen deuten die Isotopendaten und die Simulationen darauf hin, dass das frühe kambrische Klima ein typisches Gewächshausklima war, ähnlich wie in neueren Gewächshausperioden im späten Mesozoikum und frühen Känozoikum vor etwa 140 bis 60 Millionen Jahren, als Dinosaurier die Erde durchstreiften.,
Die Forschung liefert ein robusteres Bild des Erdklimas während einer kritischen Evolutionszeit.
„Wir hoffen, dass dieser Ansatz von anderen Forschern genutzt werden kann, um ein klareres Bild von alten Klimazonen zu erhalten, in denen konventionelle Klimaschutzdaten nicht verfügbar sind“, sagt Hearing.