// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
Schneeball-Erde hat wiederholte Eisvorstöße und Rückzüge durchlaufen
Die Marinoan-Eiszeit zählt zu den extremsten Kältephasen der Erdgeschichte. Neue Gesteinsanalysen aus Südchina deuten nun auf mindestens zwei Vorstöße der Gletscher hin, zwischen denen sich das Eis wieder zurückzog. Weil entsprechende Ablagerungen sowohl in ehemaligen Flachwassergebieten als auch in tieferen Meeresregionen vorkommen, könnten diese Veränderungen weite Teile des damaligen Beckens erfasst haben.
Chengdu (China). Zwischen etwa 650 und 635 Millionen Jahren vor heute erlebte die Erde die Marinoan-Vereisung, eine besonders ausgeprägte Kältephase des Cryogeniums. Nach dem klassischen Bild der sogenannten Schneeball-Erde lagen die Ozeane damals über weite Bereiche unter Eis, während Gletscher bis in niedrige geografische Breiten reichten.
Doch wie gleichförmig verlief diese Vereisung tatsächlich? In alten Meeresablagerungen finden sich neben eiszeitlichem Gesteinsschutt auch feine Sedimente, die auf größere Abstände zur damaligen Eisgrenze und zeitweilig offene Wasserflächen hindeuten. Unklar war vor allem, ob solche Veränderungen nur die tiefen Meeresbecken betrafen oder auch ihre flacheren Randgebiete.
Forscher der Chengdu University of Technology (CDUT) um Prof. Xianguo Lang haben nun Sedimentschichten der Nantuo-Formation in Südchina untersucht. Dazu analysierte das Team drei ehemals flachmarine Gesteinsprofile aus den heutigen Provinzen Hubei und Hunan und verglich sie mit drei bereits untersuchten Tiefwasserprofilen desselben Beckens.
Dabei unterschieden die Wissenschaftler sechs Arten von Sedimentgestein, darunter groben, unsortierten Gletscherschutt, Sandsteine sowie fein geschichtete Schluff- und Tonsteine. Entscheidend ist ihre Abfolge, denn sie lässt erkennen, unter welchen Bedingungen sich das Material ablagerte und wie weit die damalige Eisfront entfernt war.
Grobe, schlecht sortierte Gesteinsablagerungen deuten auf Phasen hin, in denen die Gletscherfront ins Meer vorrückte. Darüber liegen stellenweise feinere, geschichtete Sedimente mit einzelnen größeren Steinen, die von treibendem Eis transportiert und beim Schmelzen auf den Meeresboden gefallen sein dürften.
Die Schichtenfolge lässt zunächst einen Eisvorstoß, danach einen Rückzug und später einen weiteren Vorstoß erkennen. In einer abschließenden Phase zog sich das Eis erneut zurück, während sich vermehrt feine Sedimente unter offeneren Meeresbedingungen ablagerten.
Vergleichbare Wechsel treten sowohl in den flacheren als auch in den tieferen Bereichen des damaligen Sedimentbeckens auf. Das spricht dafür, dass die Schwankungen der Eisgrenzen nicht auf einzelne lokale Gletscher beschränkt waren, sondern größere Bereiche des Beckens erfassten.
Die Befunde passen schlecht zu der Vorstellung, während der gesamten Marinoan-Eiszeit hätten unverändert maximale Eisbedingungen geherrscht. Vielmehr weisen sie auf wiederholte Änderungen der Eisreichweite hin, bei denen einzelne Meeresregionen zwischenzeitlich deutlich weniger vom Eis beeinflusst waren.
Ob zugleich größere Teile der Weltmeere eisfrei blieben, lässt sich aus den südchinesischen Gesteinsprofilen allein nicht bestimmen. Die Rekonstruktion beruht auf der Deutung von Sedimenten und dem Vergleich verschiedener Fundstellen, nicht auf direkten Temperaturmessungen oder einer weltweiten Kartierung der damaligen Eisbedeckung.