Geologie: Ältester Gletscher der Erde entdeckt
Ein Forschungsteam der Universitäten Johannesburg (Südafrika) und Oregon (USA) glaubt, Beweise für die ältesten jemals gefundenen Gletscher entdeckt zu haben(öffnet im neuen Fenster) . Es handelt sich um mit Sauerstoffisotopen gesprenkeltes Gestein, das unter den größten Goldlagerstätten der Welt in Südafrika liegt.
Die analysierten Gesteinsschichten in der Nähe von Durban an der Ostküste Südafrikas sollen eiszeitliche Ablagerungen enthalten. Sie werden auf ein Alter von 2,9 Milliarden Jahren geschätzt - nur 1,64 Milliarden Jahre vorher begann sich die Erde zu formen (also vor 4,54 Milliarden Jahren). Damit gehört das entdeckte Gestein zu den ältesten bekannten Gesteinen der Erde.
"Dies ist eines der wenigen Gebiete, die aus der Frühzeit der Erde ziemlich intakt und unverändert geblieben sind" , erklärt der Geologe Ilya Bindeman(öffnet im neuen Fenster) von der Universität von Oregon und Zweitautor der Studie. "Bei diesen Ablagerungen handelt es sich um versteinerte Gletschermoränen, das heißt um den Schutt, den ein Gletscher hinterlässt, wenn er allmählich schmilzt und sich zusammenzieht."
Sauerstoffisotope geben Antwort
Die Forscher maßen den Gehalt an Sauerstoffisotopen in Sandstein- und Schieferproben aus der Pongola-Supergruppe (der Name der Gesteinsschichten). Dabei stellten sie fest, dass sie die niedrigsten Sauerstoff-18-Gehalte aller bisher untersuchten ähnlichen Ablagerungen aufweisen. Außerdem wiesen sie sehr hohe Mengen an Sauerstoff-17 auf - was darauf hindeutet, dass sich die Gesteine bei niedrigeren Temperaturen gebildet haben.
Sauerstoffisotope sind stabile, langlebige Sauerstoffsorten, die je nach der Anzahl der Neutronen in ihrem Kern entweder schwer oder leicht sind. Wenn Geologen ihre relative Häufigkeit in alten Gesteinen vergleichen, können sie auf die Bedingungen schließen, unter denen diese Gesteine entstanden sind.
Da die Sauerstoffisotopenzusammensetzung von Oberflächenmaterialien stark von der geografischen Breite und dem Klima abhängt, hat das Forschungsteam die dreifache Sauerstoffisotopenanalyse angewandt, um ihren Ursprung zu untersuchen. Die Daten "deuten auf eine allmähliche klimatische Abkühlung der Oberflächenumgebungen hin, die vor 2,9 Milliarden Jahren in eiszeitlichen Bedingungen gipfelte" , heißt es in der Studie. Deshalb ist sich das Duo sicher, Beweise für die ältesten Gletscher , die bisher auf der Erde gefunden wurden, entdeckt zu haben.
Eiszeitliche Ereignisse finden wohl regelmäßig statt
Mindestens zweimal in seiner Geschichte ist unser Planet zugefroren, nämlich vor 650 und 700 Millionen Jahren - also vor relativ kurzer Zeit. Jedoch ist nicht ganz klar, ob die Schneeball-Erde zu diesen Zeitpunkten eine vollständig gefrorene Einöde oder eher eine Matschkugel war.
In der Fachwelt wird davon ausgegangen, dass die Erde diese nahezu globale Vergletscherung in der jüngeren Vergangenheit bereits einige Male durchgemacht hat. Das jetzige Ergebnis würde damit die früheste aufgezeichnete globale Abkühlungsperiode zeigen. Es kann aber auch sein, dass Südafrika vor 2,9 Milliarden Jahren einfach näher an den Polen lag und deswegen zugefroren war.
Zu den Ergebnissen
Sein Ergebnis hat das Team auf der internationalen Geochemie-Konferenz und der Goldschmidt-Konferenz der Geochemischen Gesellschaft(öffnet im neuen Fenster) (Geochemical Society) präsentiert. Die Studie wurde am 13. Juni 2023 im Fachmagazin Geochemical Perspektiven Letters unter dem Titel Earth's first glaciation at 2.9 Ga revealed by triple oxygen isotopes(öffnet im neuen Fenster) (Dreifache Sauerstoffisotope zeigen erste Vergletscherung der Erde um 2,9 Ga) veröffentlicht.