Vor langer Zeit konzentrierten sich alle Kontinente auf ein Land namens Pangäa. Pangäa brach vor etwa 200 Millionen Jahren auseinander, und seine Fragmente drifteten über die tektonischen Platten, doch nicht für immer. Die Kontinente werden sich in ferner Zukunft wieder vereinigen. Die neue Studie, die am 8. Dezember im Rahmen einer Online-Postersession auf der Tagung der American Geophysical Union vorgestellt wird, legt nahe, dass die zukünftige Lage des Superkontinents die Bewohnbarkeit und Klimastabilität der Erde stark beeinflussen könnte. Diese Entdeckungen sind auch für die Suche nach Leben auf anderen Planeten wichtig.
Die zur Veröffentlichung eingereichte Studie ist die erste, die das Klima eines fernen zukünftigen Superkontinents modelliert.
Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie der nächste Superkontinent aussehen und wo er liegen wird. Eine Möglichkeit ist, dass sich in 200 Millionen Jahren alle Kontinente außer der Antarktis in der Nähe des Nordpols zum Superkontinent Armenien vereinigen könnten. Eine andere Möglichkeit ist, dass sich „Aurica“ aus allen Kontinenten gebildet haben könnte, die sich über einen Zeitraum von etwa 250 Millionen Jahren um den Äquator herum zusammenschlossen.
Die Verteilung der Ländereien des Superkontinents Aurika (oben) und Amasia. Zukünftige Landformen sind grau dargestellt, zum Vergleich mit den heutigen Kontinentalumrissen. Bildnachweis: Way et al. 2020
In der neuen Studie verwendeten die Forscher ein dreidimensionales globales Klimamodell, um zu modellieren, wie sich diese beiden Landformen auf das globale Klimasystem auswirken würden. Die Studie wurde von Michael Way geleitet, einem Physiker am Goddard Institute for Space Studies der NASA, das zum Earth Institute der Columbia University gehört.
Das Team stellte fest, dass Amasya und Aurika das Klima unterschiedlich beeinflussen, indem sie die atmosphärische und ozeanische Zirkulation verändern. Wenn im Aurika-Szenario alle Kontinente um den Äquator gruppiert wären, könnte sich die Erde um 3 °C erwärmen.
Im Amasya-Szenario würde der Mangel an Land zwischen den Polen das Förderband des Ozeans unterbrechen, das derzeit aufgrund der Landansammlung rund um die Pole Wärme vom Äquator zu den Polen transportiert. Infolgedessen wären die Pole das ganze Jahr über kälter und mit Eis bedeckt. Dieses Eis reflektiert die Wärme zurück in den Weltraum.
In Amasya „fällt mehr Schnee“, erklärte Way. „Es gibt Eisflächen und eine sehr effektive Eis-Albedo-Rückkopplung, die den Planeten tendenziell abkühlt.“
Zusätzlich zu den kühleren Temperaturen könnte im Amasya-Szenario auch der Meeresspiegel niedriger sein, mehr Wasser würde in den Eisschichten eingeschlossen und Schneefall könnte bedeuten, dass nicht mehr viel Land für den Anbau von Feldfrüchten zur Verfügung steht, sagte Way.
Ourika hingegen sei möglicherweise eher strandorientiert, sagt er. Die Erde näher am Äquator würde dort stärkeres Sonnenlicht absorbieren und es gäbe keine polaren Eiskappen, die die Wärme aus der Erdatmosphäre reflektieren, sodass die globalen Temperaturen höher wären.
Way vergleicht die Küste von Aurica zwar mit den paradiesischen Stränden Brasiliens, warnt aber: „Im Landesinneren kann es sehr trocken werden.“ Ob sich ein Großteil des Landes für die Landwirtschaft eignet, hängt von der Verteilung der Seen und den Niederschlagsarten ab – Details, die in diesem Artikel nicht behandelt werden, aber möglicherweise in Zukunft näher untersucht werden.
Verteilung von Schnee und Eis im Winter und Sommer in Aurika (links) und Amasya. Bildnachweis: Way et al. 2020
Modellierungen zeigen, dass etwa 60 Prozent des Amazonasgebiets ideal für flüssiges Wasser sind, verglichen mit 99,8 Prozent des Orica-Gebiets – eine Entdeckung, die bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten hilfreich sein könnte. Einer der Hauptfaktoren, die Astronomen bei der Suche nach potenziell bewohnbaren Welten berücksichtigen, ist, ob flüssiges Wasser auf der Planetenoberfläche überleben kann. Bei der Modellierung dieser anderen Welten simulieren sie tendenziell Planeten, die vollständig von Ozeanen bedeckt sind oder eine ähnliche Topographie wie die heutige Erde aufweisen. Eine neue Studie zeigt jedoch, dass die Lage des Landes bei der Beurteilung, ob die Temperaturen in der „bewohnbaren“ Zone zwischen Gefrierpunkt und Siedepunkt liegen, wichtig ist.
Zwar könnten Wissenschaftler ein Jahrzehnt oder länger brauchen, um die tatsächliche Verteilung von Land und Ozeanen auf Planeten in anderen Sternensystemen zu bestimmen, doch die Forscher hoffen, über eine große Bibliothek von Land- und Ozeandaten für die Klimamodellierung zu verfügen, die bei der Abschätzung der potenziellen Bewohnbarkeit benachbarter Planeten helfen kann.
Hannah Davies und Joao Duarte von der Universität Lissabon und Mattias Greene von der Bangor University in Wales sind Co-Autoren der Studie.
Hallo Sarah. Schon wieder Gold. Oh, wie wird das Klima aussehen, wenn sich die Erde wieder verschiebt und alte Ozeanbecken schließen und neue öffnen? Das muss sich ändern, denn ich glaube, Winde und Meeresströmungen werden sich verändern und die geologischen Strukturen werden sich neu ausrichten. Die Nordamerikanische Platte bewegt sich rasant nach Südwesten. Die erste Afrikanische Platte hat Europa überrollt, sodass es in der Türkei, Griechenland und Italien mehrere Erdbeben gab. Es wird interessant sein zu sehen, in welche Richtung sich die Britischen Inseln bewegen (Irland liegt im Südpazifik in der Ozeanregion). Natürlich ist die seismische Zone 90° Ost sehr aktiv, und die Indo-Australische Platte bewegt sich tatsächlich in Richtung Indien.