Warum Kohlenstoff der beste Marker für die neue menschliche Epoche ist

Schwarze Kugeln, die den Planeten verstreuen, sind möglicherweise der beste Marker für eine neue geologische Epoche, in der die übergroßen Auswirkungen der Menschheit erkannt werden

Feuer gehört zu den ältesten und mächtigsten Werkzeugen der Menschheit. Nun ist der Rückstand aus dem gesamten Öl und der Kohle, die für die moderne Zivilisation verbrannt wurden, der beste Marker für den Beginn einer neuen geologischen Epoche, die hervorhebt Homo sapiens's weltverändernde Wirkung, bekannt als Anthropozän oder "neues Zeitalter der Menschen".

"Wir verändern und verändern ständig die Funktionsweise des Erdsystems und hinterlassen Markierungen, die in Millionen Jahren noch gefunden werden könnten", sagt die Wissenschaftlerin Karen Bacon von der University of Leeds in England. "Es ist unglaublich, darüber nachzudenken."

Der vorgeschlagene Marker besteht aus Milliarden von mikroskopisch kleinen schwarzen Kugeln, die von der hohen Arktis bis zu den Seen der Seen in Chile gefunden werden. Wenn eine Flamme die als Kohle oder Öl bezeichneten Kohlenwasserstoffe auffrisst, paaren sich nicht alle Kohlenstoffatome mit dem Sauerstoff, der Feuer und Kohlendioxidemissionen ermöglicht. Ein Teil dieses Kohlenstoffs bleibt fest mit den anderen Kohlenstoffen verbunden, unverbrannt und bildet eine kleine schwarze Kugel. Diese Sphären sind für Umweltwissenschaftler als sphäroidale kohlenstoffhaltige Partikel (SPP) und für unvollständige Verbrennungsprodukte für Feuerwehrleute bekannt. die breite Öffentlichkeit kennt sie vielleicht am besten als Ruß.

Der Ruß, die Flugasche oder wie auch immer Sie es nennen wollen, wird von den heißen Verbrennungsgasen in die Höhe getragen, bevor Sie sich in Lungen, in Seen und im Meer oder in die Landschaft sanft zur Erde zurücksiedeln. Je mehr Kohle und Öl verbrannt wurden, desto mehr schwarze Kugeln bildeten sich, so dass dieser Ruß die perfekte Aufzeichnung einer geschwollenen Pyromanie aus fossilen Brennstoffen war. Da CO2 das Klima verändert, eine der größten Auswirkungen der Menschheit auf den Planeten insgesamt, kennzeichnen diese Kugelkohlekugeln die möglicherweise unwiderrufliche Veränderung. "Ganz oben in diesen Sedimentkernen finden wir diese Indikatoren für die Flugasche", erklärt der Leeds-Geologe Graeme Swindles, der Hauptautor einer in veröffentlichten Zeitung Wissenschaftliche Berichte am 28. Mai ( und Wissenschaftliche Berichte sind Teil der Nature Publishing Group.)

Swindles argumentiert, dass die SCPs ein Marker für den Beginn des Anthropozäns sind. Zum Beispiel werden lange sumpfige braune Torfkerne, die Jahrtausende von Ablagerungen dokumentieren, plötzlich schwarz wie die Nacht an ihren Gipfeln durch die kürzlich erfolgte Zugabe von rußigem Kohlenstoff. "Diese Dinge sind überall - sie sind überall", fügt er hinzu und bemerkt, dass er SCPs auch außerhalb der Amazonas-Regenwälder gefunden hat, weit entfernt von jeglicher industrieller Aktivität, wenn auch in geringer Konzentration. "Wir haben Indikatoren, die im Grunde wie Fossilien aussehen, um die Grenze zu bestimmen."


Mit freundlicher Genehmigung von Graeme Swindles

Der Umweltwissenschaftler Neil Rose vom University College London sammelt seit 25 Jahren derartige SCP-Aufzeichnungen aus Seen auf der ganzen Welt. Auf jedem Kontinent beginnt um 1950 mehr Flugasche in den geologischen Rekord zu fallen, schreibt Rose in einem Artikel von Umweltwissenschaft & Technologie am 19. März, obwohl wir der Umwelt seit nunmehr 170 Jahren SCPs hinzugefügt haben.

Eine solche Flugasche wird normalerweise nicht durch natürliche Phänomene wie Vulkanausbrüche hervorgerufen - mit Ausnahme derer, die die Verbrennung von Kohle auslösen, wie die massiven, die vor 66 Millionen Jahren dem Einfluss eines Weltraumgesteins folgten, um die Kreidezeit zu beenden. Vulkanische SCPs sind unterschiedlich - sie sind viel heller und lassen sich leicht von den dunklen schwarzen Kugeln unterscheiden, die durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen bei hohen Temperaturen in kohlebefeuerten Kraftwerken und Fahrzeugen entstehen. "Wenn SCPs solange überleben, wie die Partikel von der [Kreide-Paläogen-Grenze], dann überleben sie viele Radionuklide mit Halbwertszeiten - und wahrscheinlich die meisten Eisrekorde auf dem Planeten", stellt Rose fest.

Dies ist eine Markierung, die in der über vier Milliarden Jahre alten geologischen Aufzeichnung erhalten bleibt. Ähnliche Rußpartikel lassen sich noch immer von den Vulkanausbrüchen finden, die das Massensterben am Ende der Perm-Periode vor etwa 252 Millionen Jahren begünstigten. Die dunklen Kugeln erscheinen auch überall ungefähr um dieselbe Zeit - um 1950 - genau das, wonach Geologen die Grenzen geologischer Zeiten bestimmen wollen, wie das neu vorgeschlagene Anthropozän.

Ruß ist nicht der einzige mögliche Marker. Andere Vorschläge beinhalten die Radionuklidspitze im Gefolge der ersten Atombombenexplosion von 1945 zu einem Einbruch des CO2-Gehalts um 1610, der durch die Massensterben verursacht wurde, die nach der Ankunft der Europäer in Nord- und Südamerika vor etwa einem Jahrhundert auftraten. Keine dieser Alternativen ist jedoch direkt mit einer Veränderung auf dem gesamten Planeten verbunden. Ruß dagegen ist die Folge der Kohle- und Ölverbrennung, die auch für die Veränderung des Weltklimas verantwortlich ist.

Swindles hat sogar einen Ort, an dem sich ein guter Standort für einen goldenen Stand im geologischen Zeitplan befinden kann: Malham Tarn, der höchste Gletschersee in England, gelegen in den Yorkshire Dales. Der See und das angrenzende Moor verzeichnen etwa 8.000 Jahre menschlicher Aktivitäten in der Umgebung, vom Aufkommen der Landwirtschaft vor Jahrtausenden bis zur industriellen Revolution, und bleiben im Laufe ihrer Geschichte weitgehend unverändert. In den letzten 50 Jahren "ändert sich jedoch alles", sagt Swindles. "Spuren von Umweltverschmutzung, Flugascheteilchen dringen ein, Beweise für den jüngsten Klimawandel - alle Aufzeichnungen von diesem Standort sehen im Grunde wie Hockeyschläger aus."

Dieses halbe Jahrhundert wurde als "Große Beschleunigung" bezeichnet und umfasst alles von Kunststoffen bis zum Bevölkerungsboom, der heute mehr als sieben Milliarden Menschen auf die Erde bringt. Dies bestärkt die Argumentation für eine Verschiebung der geologischen Epoche um 1950. "Jedes Potenzial [Spike] hätte sowohl den Radionuklid-Rekord als auch den SCP-Rekord - sowie einige invasive Spezies, Bits aus Mikroplastik und stabile Kohlenstoffisotope". erläutert den Geologen Jan Zalasiewicz von der University of Leicester in England und den Vorsitzenden der Arbeitsgruppe, die prüft, ob das Anthropozän dem geologischen Zeitplan hinzugefügt werden soll oder nicht. "Es ist ein Beweis für die Tatsache, dass die Mitte des 20. Jahrhunderts nicht nur im Hinblick auf den Erdsystemwechsel wichtig ist, sondern dass sie dauerhafte Marker in Schichten hinterlassen hat."

Eine Verschiebung in der geologischen Epoche bedeutet eine unumkehrbare Veränderung in der Geschichte dieses Planeten, sei es im eiszeitlichen Pleistozän oder im langen Sommer des Holozäns. "Geologen versuchen einfach das Beste zu tun, um eine Grenze zu definieren, die einigermaßen oft funktioniert", sagt Zalasiewicz. Das Streben der Menschheit nach Feuer hat eine konstante Spur hinterlassen, die selbst in der gewaltigen geologischen Zeit bemerkenswert ist - und diese Spur ist größtenteils ein schmutziger, schwarzer Fleck, der die Erde bedeckt, sowie höhere Konzentrationen von atmosphärischem CO2, die die Erde beeinflussen könnten Temperatur für Jahrtausende.

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