Wie sieht der nächste Superkontinent aus? – Wissenschaftler simulieren zwei Zukunftsszenarien für die Landmassen unseres Planeten

Mit Blick auf die Zukunft: In gut 200 Millionen Jahren können sich alle Kontinente der Welt zu einer großen Landmasse zusammenschließen. Wo sich dieser Superkontinent befindet, gibt es jedoch zwei Szenarien: Das Land könnte sich um den Nordpol konzentrieren oder am Äquator einen Superkontinent bilden, wie Geologen festgestellt haben. Die Lage dieses Superkontinents hat einen entscheidenden Einfluss auf das Klima unseres Planeten.

Die Oberfläche unseres Planeten ist ständig in Bewegung. Im Zuge der Plattentektonik drifteten einige Kontinente aufeinander zu, andere wegziehen ein Teil. Einige lernen auch Risszonen entlang derer sie allmählich auseinander brechen, zum Beispiel in Ostafrika. Infolge dieser Dynamik hat sich die Verteilung der Landmassen im Laufe der Erdgeschichte erheblich verändert – und wird dies auch in Zukunft tun.

Zwei Optionen für einen zukünftigen Superkontinent: eine äquatoriale Landmasse (Aurica, oben) oder ein großer nördlicher Kontinent mit nur der Antarktis im Süden (Amasia). © Way et al. 2020

Virtuelle Zeitreise in die tektonische Zukunft

Michael Way vom Goddard Institute for Space Studies der NASA und seine Kollegen haben nun untersucht, wie die Erde in ferner Zukunft aussehen könnte. Sie verwendeten eine geophysikalische Simulation, um sich sozusagen vorwärts zu bewegen und die gegenwärtige Bewegung der Kontinente Millionen von Jahren in die Zukunft fortzusetzen.

Das Ergebnis der virtuellen Zeitreise: Obwohl die Kontinente heute relativ weit verbreitet sind, werden sie sich innerhalb von rund 200 Millionen Jahren wieder auf ein Gebiet konzentrieren. Sie bilden dann eine einzige große Landmasse – ähnlich wie vor etwa 200 Millionen Jahren auf dem Superkontinent Bank. Weil Geologen seit langem davon ausgehen, dass die Kontinentalverschiebung über lange Zeiträume wiederholt einen Superkontinent erzeugt, der mit stärker zerstreuten Landmassen durchsetzt ist.

Zwei Optionen für einen Superkontinent

Aber wo dieser neue Superkontinent sein wird, ist noch offen. Die Simulationen von Way und seinem Team ergeben zwei Möglichkeiten: „Im ersten Szenario wird der Superkontinent in 200 Millionen Jahren im hohen Norden Amazia bilden“, berichten die Forscher. Asien und Nordamerika bewegen sich zuerst aufeinander zu. Dann kommen alle Kontinente außer der Antarktis am Nordpol zusammen und verschmelzen zu einer Landmasse. Nur die Antarktis bleibt am Südpol isoliert.

Im zweiten Szenario erscheint der Superkontinent etwas später, in etwa 250 Millionen Jahren. Diese als Aurica bezeichnete Landmasse umfasst fast alle Kontinente von heute und liegt in der Äquatorregion der Erde – genau wie der angebliche Primärkontinent vor fast einer Milliarde Jahren Rodinia. Andere Geologen, darunter Christopher Scotese vom Paleomap-Projekt, sagten eine ähnliche Zusammensetzung der Landmassen am Äquator voraus.

Neu an der aktuellen Studie ist jedoch, dass Way und sein Team auch die Auswirkungen der beiden Szenarien auf das Erdklima untersucht haben. Es gab überraschend große Unterschiede. Die Position des Superkontinents allein kann daher entscheiden, ob es tropisch heiß oder schneebedeckt und kühl sein wird. „Die Klimadifferenzen zwischen den Szenarien sind dramatisch“, berichten die Forscher. „Die durchschnittliche Oberflächentemperatur unterscheidet sich um mehrere Grad.“

Kalt und Schnee …

Dies bedeutet insbesondere: Wenn es einen nördlichen Amasia-Superkontinent gibt, ist das Klima kühler. Denn mit dem Verschwinden des Nordatlantiks brechen auch die globalen Meeresströmungen zusammen, was heute den Wärmehaushalt zwischen den Tropen und den hohen Breiten gewährleistet. Infolgedessen werden die Polarregionen kälter und eisreicher, was wiederum die Reflexion des Sonnenlichts im Weltraum erhöht.

„Mit Amasia hätten Sie viel mehr Schneefall und Eisplatten, und das gibt Ihnen eine sehr effektive Albedo, die die Temperatur des Planeten weiter senkt“, erklärt Way. Nur etwa 60 Prozent der Landfläche von Amasia wären dann noch weich genug, um zumindest vorübergehend flüssiges Wasser an der Oberfläche zuzulassen. Gleichzeitig würde die zunehmende Eisbildung auch bedeuten, dass der Meeresspiegel niedriger wäre als heute.

… oder heiß und trocken

Im Aurica-Szenario wird dagegen eine ganz andere Welt gezeigt. Die enorme Landmasse am Äquator absorbiert viel Sonnenlicht und wird entsprechend erwärmt. Da es keine polaren Massen gibt, ist die Albedo auch in den hohen Breiten niedriger. Beide können die globale Durchschnittstemperatur um etwa drei Grad erhöhen, wie die Wissenschaftler festgestellt haben.

Für das Klima des Superkontinents bedeutet dies, dass die Bedingungen an seiner Küste denen an den Stränden Brasiliens ähnlich sind – fast das ganze Jahr über Urlaubswetter. Innerhalb der riesigen Landmasse kann es jedoch ein warmes, trockenes kontinentales Klima geben, das von Steppen und Wüsten dominiert wird.

Es ist auch wichtig für die Suche nach lebensfreundlichen Exoplaneten

Laut den Forschern zeigen diese Ergebnisse, welchen Einfluss der Standort eines Superkontinents allein auf das Erdklima und damit auch auf seine Freundlichkeit haben kann. Dies ist wiederum wichtig für die Suche nach bewohnbaren Exoplaneten im Weltraum. Um festzustellen, ob ein erdähnlicher Planet um einen außerirdischen Stern lebensfreundlich sein könnte, verwenden Forscher häufig sehr vereinfachte Modelle für ihre möglichen Oberflächen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass es nicht ausreicht, einfach einen Wasserplaneten oder einen Planeten mit einer modernen Land / Meer-Verteilung zu verwenden, um den möglichen Schwankungsbereich extrasolarer Planetenatmosphären zu modellieren“, so Way und seine Kollegen. Ob ein Exoplanet bewohnbar ist oder nicht, kann daher durch den Standort der Landmassen bestimmt werden. (Jahrestagung der American Geophysical Union 2020; abstrakt)

Quelle: Earth Institute an der Columbia University

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