Stalagmiten in den Carlsbad Caverns, New Mexico. (Cabezonication/Getty Images) Tief unter der Erde, in geheimnisvollen Höhlen, die für Menschen fast unermesslich erscheinen, haben Höhlen ihre eigenen seltsamen Methoden entwickelt, um die Zeit zu messen, während die Ewigkeiten vergehen.
Über Jahrtausende hinweg findet ein schwerfälliger Austausch so langsam statt, dass das Wachsen von Gras im Vergleich dazu ereignisreich wirkt. Von Höhlendecken herabhängende Stalaktiten tropfen Wasser, das Chemikalien enthält, auf den Höhlenboden, der sich langsam zu einem nach oben wachsenden Stalagmiten zusammenballt.
Wissenschaftler haben die Grundlagen davon verstanden Speläothem Wir sind schon lange in einer Beziehung, aber wir entdecken immer noch, wie viel von der antiken Vergangenheit in diesen unterirdischen Formationen eingeschrieben ist: Echos von alte Waldbrände , Sagen von gesellschaftlicher Zusammenbruch , und sogar düstere Vorhersagen von unser eigenes Schicksal .
In einem neue Studie Unter der Leitung des Geochemikers Andy Baker von der UNSW in Australien haben Forscher nun herausgefunden, dass Stalagmiten nicht nur diese dramatischen Ereignisse plötzlicher und extremer Klimaereignisse aufzeichnen – sie fungieren auch als natürliche Zeitmesser und zeichnen den stetigen Zeitablauf in den Gesteinsschichten auf, die sie bilden werden.
„Unsere neue globale Analyse zeigt, dass wir das Stalagmitenwachstum als ein Metronom betrachten können, das über Hunderte und Tausende von Jahren sehr konstant ist.“ Baker erklärt .
„Im Allgemeinen ist das Wachstum von Stalagmiten vorhersehbar und es ist diese einzigartige Eigenschaft, die sie für Forscher so wertvoll macht – man kann die Zeit in der Vergangenheit anhand der sehr regelmäßigen Wachstumsringe erkennen, die auf der ganzen Welt weit verbreitet sind.“
Im Rahmen ihrer Forschung analysierten Baker und sein Team Stalagmiten aus 23 Höhlen auf 6 Kontinenten und suchten nach gemeinsamen Mechanismen, die ihre Entwicklung erklären könnten.
Sie fanden heraus, dass die Wachstumsraten der Stalagmiten mit den wärmeren Temperaturen zunahmen und dass die Formationen offenbar nur in Regionen mit saisonalen Niederschlägen wachsen.
Während sich viele Arten von Klimastörungen auf die Art und Weise auswirken können, wie sich Stalagmiten entwickeln, ist die Wachstumsrate im Laufe der Zeit relativ häufig und überall auf der Welt gleichbleibend – ganz zu schweigen davon, dass sie erstaunlich langsam ist, wenn man diese extremen Episoden durchschnittlich berücksichtigt.
„Der ‚globale durchschnittliche Stalagmit‘ hat in den letzten 11.000 Jahren um etwa einen Meter an Höhe zugenommen.“ sagt Baker .
Über solch epische Zeiträume wachsen Stalagmiten im Allgemeinen in einer geordneten Weise, ähnlich wie Baumringe , außer wenn lang anhaltende, mehrjährige Störungen – wie längere Regen- oder Trockenjahre im Zusammenhang mit Ereignissen wie El Niño oder La Niña – in den Aufzeichnungen auffallen.
Wenn diese Störungen jedoch vorübergehen, kehren die Wachstumsschichten (Laminae) der Stalagmiten zu ihrem regulären Rhythmus zurück, der durch die Konsistenz der von oben auf sie herabströmenden Feuchtigkeit bestimmt wird.
„Die Akkumulationsrate der Stalagmiten ändert sich im Laufe der Zeit relativ nicht“, so die Forscher schreiben Sie in ihre Arbeit .
„Das liegt daran, dass ihre Tropfwasserquelle über genügend Volumen und eine stabile chemische Zusammensetzung verfügt, um als Puffer für schnelle Veränderungen zu dienen.“ „Von Jahr zu Jahr sehen wir ein ‚Flackern‘, bei dem sich die Akkumulationsrate wieder dem langfristigen Durchschnitt annähert, auch aufgrund dieses Puffereffekts.“
Aus diesen Gründen sagen die Forscher, dass Stalagmiten uns viel über die Chronologie der antiken Vergangenheit lehren können – ein riesiges Archiv klimabezogener Proxy-Daten, mit deren Erforschung wir gerade erst begonnen haben.
Über die Ergebnisse wird berichtet Rezensionen zur Geophysik .