„Im Gegensatz zu bisherigen Simulationen, die die Effekte bestimmter Treibhausgasmengen auf die Temperatur untersucht haben, bezieht unser Modell auch Prozesse wie die Meereis-Albedo Rückkopplung und die höhere Rotationsgeschwindigkeit der frühen Erde mit ein“, sagt Ko-Autor Georg Feulner. Dies ist wichtig, weil Meereis Sonnenlicht zurück ins All reflektiert und so die Energieaufnahme der Erde vermindert. Die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten hat zudem Auswirkungen auf den Wärmetransport vom Äquator zu den Polen und damit wiederum auf die Ausdehnung des Meereises. Vorangegangene Studien basierten auf eindimensionalen Simulationen und haben diese Aspekte nicht mit einbezogen.
„Selbst wenn wir Unsicherheiten wie zum Beispiel Ort und Größe der Kontinente berücksichtigen, liegen die kritischen CO2-Mengen deutlich über denen vorheriger Modellrechnungen“, sagt Ko-Autor Vladimir Petoukhov. Es wird vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse schwieriger, das „Paradoxon der schwachen jungen Sonne“ für das späte Archaikum zu lösen. Neue geochemische Daten weisen für diese Zeit auf eine Obergrenze für mögliche CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre hin, es müssen deshalb andere Treibhausgase wie Methan zur Erwärmung beigetragen haben.
Die aktuelle Studie ist Teil des PIK-Projekts „Ancient Climates on Earth (ACE)“, das Klima-Rätsel in früheren Epochen der Erdgeschichte erforscht. „Das Paradoxon der schwachen jungen Sonne ist seit seiner Entdeckung vor vier Jahrzehnten eine der großen offenen Fragen der Paläoklimatologie“, sagt Feulner. „Unsere Studie trägt dazu bei, das Klima der frühen Erde besser zu verstehen und ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu einer Lösung“.
->Quelle: www.pik-potsdam.de; Artikel: Kienert, H., Feulner, G., Petoukhov, V. (2012): Faint young Sun problem more severe due to ice-albedo feedback and higher rotation rate of the early Earth. Geophysical Research Letters (doi:10.1029/2012GL054381) – http://dx.doi.org/10.1029/2012GL054381; Weblink zu einem Review Paper zum “faint young Sun paradox”: http://dx.doi.org/10.1029/2011RG000375; Weblink zum PIK-Projekt ACE: http://www.pik-potsdam.de/research/earth-system-analysis/projects/flagships/ace