Erstmals haben Geowissenschaftler, unter ihnen Dr. André Eger von der Universität Potsdam, für die Südalpen Neuseelands unter Anwendung von isotopengeochemischer Methoden die Geschwindigkeit der Bodenbildung und chemischer Verwitterung ermittelt. Die Studie stützt die schon länger existierende Vorstellung, dass Gebirgsbildungen durch hohe chemische Verwitterungsraten unter Verbrauch von CO2 das Klima global beeinflussen können. Diese neuesten Forschungsergebnisse veröffentlichen die Wissenschaftler jetzt im Fachjournal „Science“.
Die Frage, wie schnell sich Boden aus Gestein bilden kann, ist nicht rein akademischer Natur. Denn das Leben auf der Erde hängt direkt oder indirekt von den Funktionen des Bodens ab. Boden ist der Reaktor, in dem vielfältige Kombinationen aus biologischen, physikalischen und chemischen Prozessen dafür sorgen, Lebensraum für Pflanzen und Tiere bereitzustellen und lebenswichtige Nährstoffe aus dem Gestein verfügbar zu machen. Bei dem dafür nötigen Umwandlungsprozess von Gestein zu Boden ist die chemische Verwitterung eine bedeutende Komponente. Dabei kommt es in der Regel zum Verbrauch von Kohlendioxid aus der Atmosphäre, dessen Abtransport im Sicker- und Flusswasser als Kabonat und schließlich zur Ablagerung im Meer. So wird der Atmosphäre Kohlendioxid entzogen und einem Treibhauseffekt entgegengewirkt. Der chemische Verwitterungsprozess ist aber Einschränkungen unterworfen: Mit zunehmender Mächtigkeit des Bodens nimmt die Umwandlungsrate von Gestein zu Boden ab. Damit sie erhalten bleibt, muss an der Oberfläche kontinuierlich Boden abgetragen werden. Läuft die Abtragung aber wiederum schneller ab als die Umwandlung, kann sich gar kein Boden bilden und die chemische Verwitterungsleistung nimmt gleichfalls stark ab. Bisher ging man davon aus, dass die Obergrenze relativ schnell erreicht wird, jedoch fehlten Daten aus Regionen mit sehr hoher Abtragung.
Die neuesten Untersuchungen in den Südalpen Neuseelands, welche einige der höchsten Abtragungsraten der Welt aufweisen, zeigen, dass bis zu 2,5 mm Gestein pro Jahr in Boden umgewandelt werden. Davon verwittern bis zu 0,8 mm chemisch. Diese Werte liegen bis zu zehnmal höher als alle bisher gemessenen. Sie sind der Beweis dafür, dass auch in einem Gebirge, das durch steile Hänge und regelmäßige Erdrutsche geprägt ist, Bodenbildung und chemische Verwitterung mit der Abtragung „mithalten“ können. Verantwortlich dafür ist kluftreiches Gestein. Es wird durch die Wurzeln der dichten Vegetation aufgebrochen und ist einer intensiven chemischen Verwitterung durch Niederschläge von mehr als 10.000 mm pro Jahr ausgesetzt. Im Vergleich dazu: In Berlin sind es etwa 600 mm.
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E-Mail: andre.egeruuni-potsdampde
Larsen, I.J., Almond, P.C., Eger, A., Stone, J.O., Montgomery, D.R., and Malcolm, B., Rapid Soil, Production and Weathering in the Western Alps, New Zealand: Science.
www.aaas.org/news/science-speedy-mountain-soil-weathering-could-impact-climate http://www.sciencemag.org/content/early/2014/01/15/science.1244908.abstract
Medieninformation 20-01-2014 / Nr. 010
Dr. Barbara Eckardt
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