Hintergrund

Wenn das Gestein an der Erdoberfläche zu verwittern und chemisch zu zerfallen beginnt, wird CO₂ aus der Atmosphäre gebunden. Das liegt daran, dass Kohlensäure, die sich aus CO₂ und H₂O im Regen- oder Bodenwasser bildet, bei der Reaktion mit silikatischen Mineralien wie Anorthit, die viel Ca²⁺ enthalten, neutralisiert wird. Daraus entsteht Kalziumkarbonat, das im Meer ausgefällt wird, während an Land aus dieser Abbaureaktion Tonminerale zurückbleiben. Dieser Verwitterungsprozess ist eng mit Erosions- und Bodenbildungsprozessen verbunden. Bei der Erosion werden Gesteine, die durch Gebirgsbildung emporgehoben wurden, physikalisch zerkleinert und durch Gravitation sowie Wind, Eis und Wasser abtransportiert. Je schneller dies passiert, desto kürzer ist die Verweilzeit im Boden. Innerhalb des Bodens können zusätzlich biotische Prozesse zur Verwitterung von Mineralien beitragen. In underer Sektion quantifizieren wir die Zusammenhänge zwischen Erosion, Verwitterung, Tektonik und klimatischen Prozessen.

Zwei wichtige Gesteinsarten für diese Reaktionen sind Basalt, reich an Mg²⁺ und Ca²⁺, und Karbonat, sehr reich an Ca²⁺. Während Basalt zu einer langfristigen Senke für CO₂ führt, ist Karbonat aufgrund der Ausfällungen im Ozean, die wiederum CO₂ freisetzen, nur eine vorübergehende Senke.

Wissenschaftliche Schlüsselfragen

• Wie variabel sind Erosions- und Verwitterungsraten auf unterschiedlichen Zeitskalen?
• Was steuert die Basalt- und Karbonatverwitterung, zwei wichtige Gesteinsarten an der Erdoberfläche, in Abhängigkeit vom Klima?
• Ist die Stärke des Verwitterungssignals von basaltischem Vulkangestein mit dem Alter des Vulkanismus gekoppelt?

Zugehörige Projekte

• Zeitliche und räumliche Entwicklung von Verwitterungsraten tropischer Vulkaninseln | PALAVAS
• Meteorisches ¹⁰Be/⁹Be zur Entschlüsselung des Einflusses von Vegetation und Erosion auf Basalt- und Karbonatverwitterung | DEVENDRA
• Verwitterung, Erosion und Elementkreislauf entlang einer "Erodosequenz"
• Die gekoppelte Reaktion von Vegetation, Verwitterung, Erosion und Sedimentexport auf den Klimawandel anhand neuartiger Proxies in chilenischen Meeressedimenten entschlüsselt | SECCO
• Quantifizierung der Reaktion von schnell erodierenden Landschaften auf den Klimawandel mit kosmogenen Nukliden | QUARREL
• Paläo-Erosionsraten im Himalaya während der klimatischen Übergänge im Plio-Pleistozän | HIPER