Vermutlich waren es die Pflanzen, die die Erde in den vergangenen 25 Millionen Jahren vor einer vollständigen Vereisung bewahrt haben. Diese Hypothese haben amerikanische Forscher nach verschiedenen Versuchen und Hochrechnungen aufgestellt. Demnach haben die Pflanzen die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre auf einem bestimmten Niveau gehalten und so eine massive Abkühlung mit vollständiger Vereisung der Erde während der immer wiederkehrenden großen Kältewellen der Vergangenheit verhindert.
Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre wird zu einem großen Teil vom Ausmaß der Verwitterung von Gestein bestimmt. Bei diesem Vorgang wird der Atmosphäre durch chemische Reaktionen an der Gesteinsoberfläche Kohlendioxid entzogen, das schließlich als Karbonat in die Tiefen der Ozeane gelangt. Speziell die Entstehung riesiger Gebirgsmassive in den vergangenen 40 Millionen Jahren bot eine große Angriffsfläche für Verwitterung und ließ damit auch die CO2-Konzentration in der Atmosphäre stetig sinken. Die Folgen waren eine damit einhergehende Abkühlung der Erde. Besonders große Gebirgsketten hätten jedoch im Prinzip nahezu alles CO2 aus der Atmosphäre schlucken und die Erde damit in einen Tiefkühlschrank versetzen müssen, sagt Mark Pagani von der Yale University.
Dass dies nicht geschehen ist, ist wohl den Pflanzen zu verdanken, die als eine Art CO2-Puffer gewirkt haben, vermuten die Wissenschaftler nun. Allerdings ist der Effekt indirekt: Wahrscheinlich verhinderte eine Veränderung der Vegetation auf der Erde die Verwitterung von Gestein. Denn Pflanzen tragen zu einem großen Teil diesem Prozess bei, indem sie über die Wurzeln Säuren ausscheiden, die die Mineralien der Gesteine zersetzen. Je weniger CO2 jedoch in der Atmosphäre ist, desto schlechter wachsen die Pflanzen und desto weniger Gestein können sie verwittern, und desto weniger CO2 wird auch der Atmosphäre entzogen. Die Forscher konnten ihre Vermutung auch mit Experimenten untermauern: Die Pflanzen in den Versuchen konnten Gestein umso schlechter angreifen, je niedriger die Kohlendioxidkonzentration war.
Pagani und seine Kollegen vermuten, dass die sinkenden CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre zu einem Rückgang der Wälder geführt haben und diese weitgehend durch Grasland ersetzt wurden. Grasland hat einen weit geringeren Verwitterungseffekt auf Gestein als Bäume, und folglich ließ auch die Abnahme der Kohlendioxidkonzentration nach. So wurde schließlich eine extrem starke Abkühlung verhindert. Pflanzen bestimmen sozusagen die Rate der Verwitterung, sagen die Wissenschaftler. Die Veränderung der Vegetation auf der Erde sei möglicherweise das fehlende Kettenglied, das erklärt, weshalb die CO2-Werte trotz massiver geologischer Veränderungen in der Erdgeschichte einigermaßen stabil geblieben sind.
Mark Pagani (Yale University, New Haven) et al.: Nature, Online-Vorabveröffentlichung, doi:10.1038/nature08133 ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Strauch
