Vor 49 Millionen Jahren überwucherte eine Pflanze die gefrorene Erde

Der globale Klimawandel ist zum größten Hindernis für die Entwicklung der menschlichen Gesundheit und das zukünftige Überleben geworden. Neben der Luftverschmutzung und der übermäßigen Feinstaubbelastung in der Luft ist der Einfluss von Treibhausgasen wie Kohlendioxid und Methan auf die globale Temperatur das schwerwiegendste Problem.

Der aktuelle Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre übersteigt 410 ppm, was 0,04 % entspricht. Vor dem Industriezeitalter betrug der Kohlendioxidgehalt jedoch nur 280 ppm. Dies zeigt, wie schnell menschliche Aktivitäten die Zusammensetzung der Erdatmosphäre beeinflusst haben.

Die tiefste Temperatur im einst kalten Polarkreis von minus 71 Grad Celsius gehört seit einigen Jahren der Vergangenheit an. Derzeit beträgt die Tiefsttemperatur 50 bis 60 Grad Celsius. In einigen Teilen Sibiriens erreichen die Sommertemperaturen sogar erstaunliche 38 Grad Celsius, was einem gemäßigten Klima in niedrigen Breitengraden entspricht.

Aufgrund der steigenden Temperaturen stehen die Pole der Erde nun vor sehr ernsten Problemen. Dazu gehören das Abschmelzen der Eisschilde, der Gebirgsgletscher und des Permafrosts sowie ständige Waldbrände, die Kohlendioxid und Methan freisetzen, das Millionen von Jahren in den Eisschilden eingeschlossen war. Dies führt zur Versauerung der Ozeane und einem noch schlimmeren Treibhauseffekt, der letztlich das ökologische Gleichgewicht der Erde zerstört und das sechste Massenaussterben beschleunigt.

Aus diesem Grund kontrollieren die Menschen heute auf globaler Ebene die Kohlendioxidemissionen, setzen sich für Energieeinsparung und Emissionsreduzierung ein, steigern die Entwicklung und Anwendung neuer Energien, beseitigen rückständige und umweltschädliche Produktionskapazitäten und tun ihr Bestes, um die Auswirkungen des Klimawandels zu mildern. Doch dies kann den Klimawandel auf der Erde nicht mehr umkehren.

Daher hat das Klima der Erde den „kritischen Punkt“ überschritten. Wenn wir diesen Trend umkehren wollen, müssen wir nicht nur die Zerstörung stoppen, sondern auch für den Schaden bezahlen, den die Menschen der Erde in den letzten Jahrzehnten zugefügt haben.

Das heißt, einen Weg zu finden, den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre auf das vorindustrielle Niveau zu senken. Wie geht das?

Der „Azolla-Zwischenfall“ in der Erdgeschichte könnte uns eine hervorragende Vorstellung davon vermitteln.

„Hong Ping-Vorfall“

Das „Azolla-Ereignis“ ereignete sich im Eozän vor 56 Millionen Jahren. Im frühen Eozän war die Temperatur auf der Erde viel höher als heute, weil die damals weltweit stattfindenden großflächigen Vulkanausbrüche dazu führten, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre 3500 ppm erreichte.

Derart hohe Kohlendioxidwerte führten natürlich zu einem sehr schwerwiegenden Treibhauseffekt. Zu dieser Zeit gab es an den Polen der Erde weder Eis noch Schnee, die Durchschnittstemperatur erreichte 23 Grad Celsius, die Wassertemperatur des Arktischen Ozeans betrug 13 Grad Celsius, an den Polen der Erde gab es reichlich Niederschlag, üppige Vegetation und sie waren mit Palmen bedeckt, was eher einem tropischen Regenwaldklima ähnelte.

Die hohe Temperatur der Erde hielt Millionen von Jahren an, bis vor 49 Millionen Jahren das „Azolla-Ereignis“ die fiebrige Erde veränderte und sie in eine Eiskugel verwandelte, was wiederum die darauffolgende Eiszeit auslöste.

Der Protagonist des „Azolla-Vorfalls“ ist ein wunderschöner Wasserfarn namens Azolla, der heute in Süßwasserflüssen und -seen auf der ganzen Welt zu finden ist.

Azolla hat eine grüne Farbe, aber seine Blätter werden rot, wenn es im Sterben liegt. Da sich Azolla sehr schnell vermehrt, kann sich ihre Gesamtmenge in 3 bis 4 Tagen verdoppeln, sodass sie oft die gesamte Seeoberfläche bedecken. Besonders auffällig ist die leuchtend rote Farbe, weshalb sie manchmal auch „Red River“ genannt werden, und daher kommt auch das Rot in Azolla.

Aber wie kann eine winzige Süßwasserpflanze das globale Klima beeinflussen?

Weil sie „Superkräfte“ haben. Dies ist auch der Arktis vor 49 Millionen Jahren zu verdanken, die für das Wachstum von Azolla geeignet war, was zur großflächigen Verbreitung von Azolla führte.

Wir wissen, dass der heutige Arktische Ozean sehr kalt ist. Es ist Teil des globalen Ozeans und weist sehr starke Meeresströmungen auf. Solch salziges Wasser ist für das Wachstum von Azolla nicht geeignet, aber der Arktische Ozean war vor 49 Millionen Jahren nicht das, was er heute ist.

Damals waren der asiatische, der europäische und der nordamerikanische Kontinent alle zusammengewachsen und umschlossen die arktischen Gewässer, sodass nur ein schmaler Wasserweg übrig blieb, der mit den Ozeanen außerhalb der Erde floss. Dies bedeutete, dass die Meeresströmungen die arktischen Gewässer nicht erreichen konnten. Zu dieser Zeit ähnelte die Arktis eher einem riesigen „See“ und war sehr ruhig.

Allerdings ist Meerwasser für das Wachstum von Süßwasserpflanzen noch immer nicht geeignet, sodass dieses auf die Flüsse der Kontinente angewiesen ist.

Da zu dieser Zeit weltweit hohe Temperaturen herrschten und es sehr viel Niederschlag gab, gelangten von den Kontinenten, die die arktischen Gewässer umgaben, große Mengen Süßwasser in die arktischen Gewässer. Zudem gelangten große Mengen an Phosphor- und Schwefelverbindungen in die arktischen Gewässer, Nährstoffe, die Wasserpflanzen lieben.

Darüber hinaus gibt es in den arktischen Gewässern keine Meeresströmungen und sie gleichen einem Becken mit stehendem Wasser, sodass das einströmende Süßwasser und das Meerwasser einen Zustand der oberen und unteren Schichtung beibehalten, ohne sich gegenseitig zu beeinträchtigen.

Das dichtere Salzwasser sinkt auf den Boden, während die obere Schicht ausschließlich aus Süßwasser besteht. Dies führt auch dazu, dass das Salzwasser am Boden sehr sauerstoffarm ist, während das Süßwasser an der Oberfläche stark sauerstoffhaltig ist und viel Sonnenlicht bekommt.

Alle Bedingungen schienen für die Verbreitung von Azolla in arktischen Gewässern geschaffen, und die Pflanze hat die Erwartungen erfüllt: Sie wuchs schnell, vermehrte sich schnell und starb sehr schnell.

Die meisten ihrer Nährstoffe stammen aus Stickstoff und Kohlendioxid in der Luft. Sie verfügen über hervorragende Stickstoff- und Kohlenstofffixierungsfähigkeiten und fixieren 2,5 Tonnen Stickstoff und 15 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar und Jahr.

Jeden Sommer blüht Azolla in allen arktischen Gewässern und bedeckt eine Fläche von mehr als 4,5 Millionen Quadratkilometern. Im Herbst sterben diese Pflanzen in großer Zahl ab und sinken auf den Meeresgrund. Aufgrund des extremen Sauerstoffmangels im unteren Meerwasser können keine Mikroorganismen sie zersetzen.

Mit anderen Worten: Nach dem Tod von Azolla durchlief dieser nicht den sogenannten Kohlenstoffkreislauf, sondern versiegelte stattdessen eine große Menge Kohlenstoff in Form von organischer Substanz.

Sie speicherten daher große Mengen Kohlenstoff in der Luft und brachten ihn jedes Jahr auf den Grund des Arktischen Ozeans, und dies insgesamt 800.000 Jahre lang. Nun hat man auf dem Grund des Arktischen Ozeans mehr als zehn Meter tiefe Azolla-Sedimente entdeckt, was ebenfalls die Echtheit des Azolla-Vorfalls bestätigt.

Die Auswirkungen des Azolla-Ereignisses auf das Klima der Erde waren enorm. Über einen Zeitraum von 800.000 Jahren verschwanden dadurch 80 % des Kohlendioxids aus der Atmosphäre und die Kohlendioxidkonzentration sank von erstaunlichen 3.500 ppm auf 650 ppm.

An den Polen der Erde, wo damals ein tropisches Regenwaldklima herrschte, sank die Temperatur auf minus 9 Grad Celsius. Die Pole der Erde beginnen zu gefrieren und das Azolla-Ereignis ist einer der Auslöser für die darauf folgende Eiszeit.

Kann Azolla die Menschheit retten?

Der aktuelle Kohlendioxidgehalt auf der Erde beträgt 410 ppm. Um den Kohlendioxidgehalt wieder auf das vorindustrielle Niveau zu bringen, also den vom Menschen verursachten Klimawandel umzukehren, muss der Kohlendioxidgehalt auf 300 ppm gesenkt werden.

Im Durchschnitt reduzieren Azolla-Ereignisse den globalen Kohlendioxidausstoß um 0,0035625 % pro Jahr. Das bedeutet, dass es 30.877 Jahre dauern würde, um die Menge von 410 ppm auf 300 ppm zu reduzieren.

Es würde 30.000 Jahre dauern, das schnellste Abkühlungsereignis in der Erdgeschichte, um 70 Jahre menschlicher Kohlenstoffemissionen auszugleichen. Dies allein zeigt, wie mächtig der Mensch ist. Und es zeigt auch, wie schnell sich das Klima unserer Erde verändert und wie schwierig es ist, diesen Wandel umzukehren.

Das heißt aber nicht, dass wir die Zukunft nicht ändern können.

Die Menschheit kann die Kohlendioxidemissionen weiter reduzieren und danach streben, sie zu minimieren. Anschließend kann sie Azolla nutzen, um die jährlichen Kohlendioxidemissionen zu neutralisieren und danach streben, die Kohlendioxidkonzentration unter 450 ppm zu halten.

Wenn es uns gelingt, das Azolla-Ereignis zu wiederholen und die CO2-Emissionen zu neutralisieren, können wir den Klimawandel umkehren!

Aber es bleibt eine Frage: Können wir den Azolla-Vorfall wirklich wiederholen?

Leider gibt es heute keinen Ort auf der Welt, der der Arktis vor 49 Millionen Jahren auch nur annähernd gleicht, und wir können die Ozeane weder länger einschließen noch sie zerstören und ihre Artenvielfalt beeinträchtigen.

Daher können wir an Land nur Süßwasserseen auswählen. Der Paläarktische Ozean hat eine Fläche von 4 Millionen Quadratkilometern und ist damit etwas größer als das Kaspische Meer (371.000 Quadratkilometer), der flächenmäßig größte See der Welt.

Wir könnten die Oberfläche vergrößern, indem wir einen kleineren See hinzufügen, beispielsweise den Malawisee, der eine Fläche von 29.500 Quadratkilometern hat. Wenn wir diese beiden Seen verwenden, ist die Oberfläche groß genug, um das Azolla-Ereignis zu replizieren.

Durch die künstliche Umwandlung dieser beiden Seen in Brutstätten für Azolla wird die Effizienz der Absorption von Kohlendioxid durch Azolla die Effizienz der künstlichen Kultivierung von Azolla in der Vergangenheit bei weitem übertreffen.

Dies wird ausreichen, um die CO2-Emissionen des Menschen auszugleichen und die Temperatur der Erde in Zukunft zu kontrollieren.

Dieser Ansatz hätte jedoch einen hohen Preis, beispielsweise das Opfern aller Lebewesen in den beiden Seen. Die Umgestaltung der Seen wäre eine enorme Investition, die die Beteiligung der ganzen Welt erfordern würde.

Menschen werden dies nicht tun, es sei denn, sie haben keine andere Wahl. Dies bietet den Menschen aber auch eine Möglichkeit, die Erde in Zukunft zu retten.

Quelle: Cosmic Decoding