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6.10: Verwitterung - Geowissenschaften


Verwitterung ist die allmähliche Zerstörung von Gestein unter Oberflächenbedingungen. Verwitterung kann beinhalten körperlich Prozesse (namens Mechanische Verwitterung) oder chemische Aktivität (namens chemische Verwitterung). Biologische Aktivität kann auch zu einer Verwitterung führen, die als mechanisch, chemisch oder beides interpretiert werden kann.

Verwitterungsprozesse können beginnen, lange bevor Gesteine ​​an der Oberfläche freigelegt werden. Dies gilt an den meisten Orten auf der Erdoberfläche, wo Felsvorsprünge (Grundgestein) ist nicht ausgesetzt. Darüber hinaus können Verwitterung und Erosion gleichzeitig stattfinden, vielleicht am offensichtlichsten in Situationen wie Flüssen bei Hochwasser oder Wellen, die an einem Strand brechen.

Mechanische Verwitterung

Mechanische Verwitterung umfasst alle Prozesse, die kollektiv Steine ​​in kleinere Stücke brechen. Die mechanische Bewitterung umfasst alle Formen von Massenverschwendung—ein allgemeiner Name für Prozesse, bei denen sich Boden und Gestein unter der Schwerkraft. Massenverschwendung, eine Form der mechanischen Verwitterung, umfasst plötzliche Ereignisse wie Steinschlag, Erdrutsche, bricht ein, und Lawinen. Diese Prozesse brechen "große Gesteinsbrocken in kleinere Stücke".

Mechanische Verwitterung kann Erosionsschleifen beinhalten, da schnell fließendes Hochwasser Felsbrocken und Sedimente flussabwärts bewegt und wo Wellenbewegungen Felsen entlang einer Küstenlinie zu Sand schlagen. Gesteine ​​werden durch Erdbeben und vulkanische Explosionen zertrümmert, die sich ausdehnen und spalten, wenn die Erosion Abraum auf komprimiertem Gestein entlädt, das zuvor tief vergraben war. Gestein spaltet sich, wenn Wasser gefriert und sich in Rissen ausdehnt. An der Oberfläche freiliegende Gesteine ​​unterliegen einer Ausdehnung und Kontraktion, die durch die tägliche Erwärmung und Abkühlung verursacht wird (besonders wirksam in ariden Umgebungen). Mechanische Verwitterung wird auch durch organische Aktivität verursacht – den Abbau und die Bewegung von Gestein und Boden durch expandierende Baumwurzeln, Graben, Nahrungsaufnahme usw.

Der mechanische Abbau von Gesteinen vergrößert die Oberfläche (pro Flächeneinheit) und vergrößert die verfügbare Oberfläche, auf der eine chemische Verwitterung stattfinden kann (Abbildung 6.21).

Abbildung 6.26. Mechanische Verwitterung ist jeder Prozess, der "große Stücke zu kleineren Fragmenten" macht.Abbildung 6.27. Gletscher (bewegliches Eis) durchkämmt das Grundgestein und produziert und trägt große Mengen an Sedimenten ab.Abbildung 6.28. Schwere fährt Massenverschwendung. In diesem Fall bricht ein Steinschlag große Stücke in Fragmente.
Abbildung 6.29. Hochwasser kann alle Größen von Sedimenten bewegen, wenn das Wasser langsamer wird, werden Sedimente abgelagert.Abbildung 6.30. Küstenerosion durch Wellen, Gezeiten und Strömungen ist eine Hauptquelle für lithogene Sedimente. Diese Ansicht zeigt das Küsten-Erdrutschgebiet von Thornton Beach in der Nähe von San Francisco, Kalifornien).Abbildung 6.31. Der mechanische Abbau von Gesteinen vergrößert die Oberfläche (pro Volumeneinheit). Eine vergrößerte Oberfläche vergrößert den Raum für chemische Verwitterungsprozesse.

Chemische Verwitterung

Chemische Verwitterung beinhaltet den Abbau (Zersetzung, Zerfall und Auflösung) von Gestein auf chemischem Wege. Auflösung ist die Aktion oder der Prozess des Auflösens oder Auflösens, wobei lösliche Bestandteile von Materialien in Lösung gebracht werden. Auslaugen ist der Prozess des Auflösens und Entfernens der löslichen Bestandteile von Boden oder Gestein in der Nähe der Landoberfläche. Wasser, das unter dem Einfluss der Schwerkraft fließt, trägt gelöste Stoffe weg und trägt schließlich zur Salzigkeit der Ozeane bei oder sie lagern sich als Salze ab, wie zum Beispiel in einem trockenen Binnenseebecken der Wüste.
In den meisten oberflächennahen und oberflächennahen Umgebungen finden gleichzeitig mechanische und chemische Verwitterung statt.

Abbildung 6.32. Verwitterung beinhaltet viele Prozesse, die an oder in der Nähe der Oberflächenumgebung auftreten. Durch Brüche können Wasser und Luft in das Grundgestein eindringen und chemische Verwitterungsprozesse ablaufen.

Verwitterung und Erosion sind kontinuierliche Prozesse in der Oberflächenumgebung, die durch die Anwesenheit von Wasser verstärkt werden. Wasser wird allgemein als . bezeichnet universelles Lösungsmittel weil so viele Verbindungen darin gelöst werden können.

Die Reise der Sedimente kann lange dauern! Die Wanderung von Sedimenten aus Hochlandregionen in die Ozeanbecken kann sehr lange dauern. Sedimente können während der Fahrt mehrmals erodiert und wieder abgelagert werden.

Schicksal löslicher Gesteinsbestandteile: Bildung von Meerwasser

Wenn Gesteine ​​verwittern und erodieren, verlieren sie ihre löslichen elementaren Bestandteile, lösen sich im Grundwasser und im Oberflächenabfluss auf und werden weggetragen, um schließlich in den Ozean zu gelangen. Der hohe Salzgehalt des Meerwassers ist auf die Verwitterung und Erosion von Gesteinen an der Oberfläche oder am Meeresboden zurückzuführen. Salze, die in Wasser gelöst sind, das von den Kontinenten abfließt, oder Wasser, das unterirdisch durch Sedimente oder Gesteine ​​fließt Verdunstung konzentriert Salz in Meerwasser. Salzkonzentrationen, die höher als Meerwasser sind, treten in isolierten Seebecken in trockenen Regionen auf, wie in der Region des Großen Beckens in Nordamerika. Salze werden am Ende als Salze auf trockenen Seeböden konzentriert – oder Sole in Becken wie dem Mono Lake (CA) oder dem Great Salt Lake (Utah). Über Milliarden von Jahren haben Flüsse und Bäche sowie Grundwasser, das in die Ozeane fließt, zum Salzgehalt des Meerwassers beigetragen. Salz im Meerwasser wird durch die Verdunstung von Wasser in die Atmosphäre konzentriert. (Sehen Warum ist das Meer salzig?)


Verwitterung in den Geowissenschaften

Verwitterungsprozesse spielen eine wesentliche Rolle in einer Reihe von geowissenschaftlichen Gebieten. Chemische Verwitterung der Masseverlust durch Mineralauflösung und -export ist der Schlüssel zum Verständnis, wie die Haut der Erde funktioniert. Die Verwitterung ist der Ausgangspunkt für die biogeochemischen Kreisläufe der meisten Elemente. Es bestimmt die Chemie von Flüssen und Grundwasser und versorgt Ökosysteme mit Nährstoffen. Verwitterung verändert die Gesteinsstruktur und die Anfälligkeit für Erosion Boden- und Landschaftsentwicklung kann ohne Berücksichtigung der Rolle der chemischen Verwitterung nicht verstanden werden. Verwitterung von Silikatgesteinen ist eine langfristige Senke für atmosphärisches CO2, und war entscheidend für die Bewohnbarkeit unseres Planeten über Milliarden von Jahren … und könnte eine Geoengineering-Strategie darstellen. In dieser Ausgabe werden die Verbindungen zwischen ihnen untersucht.

  • Die zentrale Rolle der Verwitterung in den Geowissenschaften
  • Der Goldlöckchen-Planet? Wie die Silikatverwitterung die Erde „genau richtig“ erhält
  • Wie Pflanzen die Verwitterung verbessern und wie wichtig Verwitterung für Pflanzen ist
  • Aufbrechen: Mechanische Prozesse in der Verwitterungsmaschine
  • Bekämpfung des Klimawandels durch verbesserte Verwitterung landwirtschaftlicher Böden
  • Paläoverwitterung: Wie variieren die Verwitterungsraten mit dem Klima?

Band 15, Nummer 5 (Oktober) • Katastrophale Ereignisse in der Erdgeschichte und ihre Auswirkungen auf den Kohlenstoffkreislauf

GASTREDAKTEURE: Marie Edmonds (Universität Cambridge, Großbritannien), Adrian Jones (University College London, UK) und Celina Suarez (Universität Arkansas, USA)

Kohlenstoff ist eines der wichtigsten Elemente auf der Erde. Es ist die Grundlage allen Lebens auf dem Planeten, wird auf der ganzen Erde vom Kern bis zur Kruste gespeichert und mobilisiert und ist die Grundlage der für die menschliche Zivilisation so wichtigen Energiequellen. In dieser Ausgabe werden die Ursprünge des Kohlenstoffs auf der Erde, die langfristigen katastrophalen Kohlenstoffzyklen und großräumige Störungen des Kohlenstoffkreislaufs der Erde wie große magmatische Provinzen und die Rolle des Kohlenstoffs bei Massensterben und Klimaübergängen von Eishaus zu Treibhaus in der Tiefzeit untersucht. Die Entschlüsselung der komplexen und oft schwachen Signale weit entfernter Kohlenstoffkatastrophen erfordert multidisziplinäre Anstrengungen und die innovativste Analysetechnologie. Diese thematische Sammlung kommt zu einer wichtigen Zeit, in der sich die Kohlenstoffflüsse auf der Erde schnell ändern. Die Gesellschaft muss verstehen, wie der tiefe Kohlenstoffkreislauf der Erde funktioniert, um eine nachhaltige Zukunft zu sichern.


6.10: Verwitterung - Geowissenschaften

Alle von MDPI veröffentlichten Artikel werden sofort weltweit unter einer Open-Access-Lizenz verfügbar gemacht. Für die Wiederverwendung des gesamten oder eines Teils des von MDPI veröffentlichten Artikels, einschließlich Abbildungen und Tabellen, ist keine besondere Genehmigung erforderlich. Bei Artikeln, die unter einer Open-Access-Creative Common CC BY-Lizenz veröffentlicht wurden, darf jeder Teil des Artikels ohne Genehmigung wiederverwendet werden, sofern der Originalartikel eindeutig zitiert wird.

Feature Papers stellen die fortschrittlichste Forschung mit erheblichem Potenzial für eine große Wirkung auf diesem Gebiet dar. Feature Papers werden auf individuelle Einladung oder Empfehlung der wissenschaftlichen Herausgeber eingereicht und vor der Veröffentlichung einem Peer Review unterzogen.

Das Feature Paper kann entweder ein origineller Forschungsartikel, eine umfangreiche neue Forschungsstudie sein, die oft mehrere Techniken oder Ansätze umfasst, oder ein umfassendes Übersichtspapier mit prägnanten und präzisen Updates zu den neuesten Fortschritten auf diesem Gebiet, das die aufregendsten Fortschritte in der Wissenschaft systematisch überprüft Literatur. Diese Art von Papier gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsrichtungen oder mögliche Anwendungen.

Editor’s Choice-Artikel basieren auf Empfehlungen der wissenschaftlichen Herausgeber von MDPI-Zeitschriften aus der ganzen Welt. Redakteure wählen eine kleine Anzahl kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichter Artikel aus, die ihrer Meinung nach für Autoren besonders interessant oder in diesem Bereich wichtig sind. Ziel ist es, eine Momentaufnahme einiger der spannendsten Arbeiten zu geben, die in den verschiedenen Forschungsbereichen der Zeitschrift veröffentlicht wurden.


Was ist chemische Verwitterung?

Dies ist die Zersetzung von Gesteinen aufgrund chemischer Reaktionen, die zwischen den Mineralien in Gesteinen und der Umwelt auftreten. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die chemische Verwitterung.

Wasser und viele chemische Verbindungen, die im Wasser vorkommen, sind die Hauptverursacher der chemischen Verwitterung. Feldspat, eines der am häufigsten vorkommenden gesteinsbildenden Mineralien, reagiert chemisch mit Wasser und wasserlöslichen Verbindungen zu Ton.


© Stuart Jennings, Bundesstaat Montana

Wasser enthält viele schwache Säuren wie Kohlensäure. Diese schwache, aber reichlich vorhandene Säure entsteht, wenn sich Kohlendioxid aus der Atmosphäre mit Regenwasser vermischt. Schwefeldioxid und Stickstoffgase erzeugen andere Arten von saurem Regen, die als chemische Verwitterungsmittel wirken. Einige Quellen für Schwefeldioxid sind Kraftwerke, die Kohle verbrennen, sowie Vulkane und Küstenmarschen. Schwefelgase reagieren mit Sauerstoff und Regenwasser zu Schwefelsäure. Obwohl sie relativ schwach ist, führen der Überfluss und die langfristigen Auswirkungen der Säure zu spürbaren Schäden an Vegetation, Stoffen, Farben und Steinen.

Oxidation ist eine andere Art der chemischen Verwitterung, die auftritt, wenn sich Sauerstoff mit einer anderen Substanz verbindet und Verbindungen bildet, die Oxide genannt werden. Rost zum Beispiel ist Eisenoxid. Wenn Gesteine, insbesondere solche mit Eisen, Luft und Wasser ausgesetzt sind, wird das Eisen oxidiert, was die Gesteine ​​schwächen und zerbröckeln lassen kann.


Was ist physikalische Verwitterung?

Physikalische Verwitterung, manchmal auch als mechanische Verwitterung bezeichnet, ist der Prozess, der Gesteine ​​aufbricht, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu ändern. Diese Beispiele veranschaulichen die physikalische Verwitterung:

Sich schnell bewegendes Wasser

Schnell fließendes Wasser kann für kurze Zeit Steine ​​vom Bachboden heben. Wenn diese Steine ​​fallen, kollidieren sie mit anderen Steinen und brechen winzige Stücke ab.

Eiskeilen

Durch das Verkeilen von Eis brechen viele Steine. Darunter versteht man das wiederholte Gefrieren und Schmelzen von Wasser in kleinen Spalten der Gesteinsoberfläche. Dieses Ausdehnen und Zusammenziehen ist auch eine der Hauptursachen für Schlaglöcher in Straßen. Wasser sickert in Felsspalten ein, und wenn die Temperatur unter den Gefrierpunkt sinkt, dehnt sich das Wasser als Eis in den Rissen aus. Die Ausdehnung übt einen enormen Druck auf das umgebende Gestein aus und wirkt wie ein Keil, der Risse breiter macht. Nach mehrmaligem Einfrieren und Auftauen von Wasser bricht das Gestein auseinander.

Pflanzenwurzeln

Pflanzenwurzeln können in Rissen wachsen. Der Druck einer begrenzt wachsenden Wurzel kann erheblich sein. Diese Drücke vergrößern die Risse im Gestein, und wenn die Wurzeln wachsen, können sie Gesteine ​​auseinanderbrechen.


6.10: Verwitterung - Geowissenschaften

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Provenienz versus Verwitterungskontrolle der Sedimentzusammensetzung im tropischen Monsunklima (Südchina) - 2. Sandpetrologie und Schwermineralien

Zusammen mit dem begleitenden Artikel, der der Sedimentgeochemie und Tonmineralogie gewidmet ist, untersucht diese Studie die Wechselwirkungen bei der Entstehung und Zusammensetzung von Flusssedimenten in Südchina. In den Einzugsgebieten des Pearl River und des südlichen Jangtse schütten überwiegend sedimentäre und basaltische Gesteine ​​des Jangtse-Blocks quarzolithischen sedimentaklastischen Sand ab, während hauptsächlich Granit- und Sedimentgesteine ​​des Cathaysia-Blocks Feldspatho-Quarzose-Sand erzeugen. Flüsse der Provinzen Fujian und Zhejiang, die den Magmatischen Gürtel der Südostküste entwässern, führen vulkanklastischen Feldspato-Litho-Quarzose-Sand, der Epidot mit lokal geringfügigem Klinopyroxen und Olivin enthält. Im Einzugsgebiet des Pearl River stammen 35–40 % des Sandes aus dem Jangtse-Block und 60–65 % aus dem Cathaysia-Block. Die Erosionsraten sind ziemlich gleichmäßig über das Becken verteilt und erreichen höhere Werte im Oberlauf von Hongshui, wo das topografische Relief größer ist. Südchina beherbergt eines der größten und spektakulärsten Karstgebiete der Erde, in dem zwei Landschaftstypen durch unterschiedliche Intensität der chemischen Auflösung gekennzeichnet sind. Im Fengcong (Kegel) Karst, durch Kohlen- und Schwefelsäure angegriffener Karbonatdetritus wird teilweise konserviert, während Karbonatkörner vollständig darin gelöst werden fenglin (Turm) Karst in feuchteren Regionen im Osten entwickelt. Der starke Klimagradient von der trockenen tibetischen Hochebene im Westen bis hin zu monsundurchfluteten Küstengebieten spiegelt sich getreu in illitreichen vs. kaolinitreichen Ton-Mineral-Ansammlungen wider, aber im Sand ist der Verwitterungseffekt viel schwieriger von den dominanten Effekten zu isolieren der Quellgesteinslithologie und des Recyclings. Die unterschiedliche Haltbarkeit von Tektosilikaten (Quarz > Mikroklin > Orthoklas > Plagioklas) und der Korrosionsgrad von detritischen Mineralien bieten wesentliche qualitative Informationen, können aber keine robusten Proxys zur Quantifizierung der Verwitterungsintensität darstellen. Das Sanderzeugungsindex SGI zeigt, ob Lithologien in detritischen Ansammlungen unter- oder überrepräsentiert sind und erwies sich als äußerst nützlich, um verschiedene Verwitterungsregime in Südchina zu verfolgen.


Urbane Verwitterung

Während Nährstoffe, Spurenmetalle und persistente organische Moleküle (z. B. PCBs und PAKs) in städtischen Bächen umfassend untersucht wurden, sind die Prozesse, die die Hauptionenchemie (Ca, K, Mg, Na, gelöster anorganischer Kohlenstoff (DIC)/Alkalinität) steuern , Cl, SO4 und gelöste Kieselsäure) von städtischen Bächen sind kaum erforscht. Ein Hauptgrund ist, dass städtische Wassereinzugsgebiete viele mögliche Quellen für Hauptionen haben, und ein zweiter ist, dass frühere Studien zur Chemie der Hauptionen in Wassereinzugsgebieten mit gemischter Grundgesteinslithologie durchgeführt wurden, was bedeutete, dass Beiträge aus der Verwitterung von Karbonaten nicht von städtischen Quellen unterschieden werden konnten. Bis heute wurden in der Literatur noch keine chemischen Gesamtflüsse für Hauptionen berichtet, obwohl Flüsse für Teilmengen dieser Ionen berechnet wurden.

Um die Geochemie der urbanen bebauten Umgebung zu bestimmen, haben wir Wasserproben aus 5 kleinen Wassereinzugsgebieten im Maryland Piedmont gesammelt, die entlang eines bewaldeten zu städtischen Gradienten mit ähnlicher Silikatgrundgesteinschemie und ohne signifikante Punktquellenabflüsse angeordnet sind. Die urbanste Wasserscheide (

25 % undurchlässige Oberfläche) wiesen Hauptionenkonzentrationen auf, die 5 bis 70 Mal höher sind als die der bewaldeten Referenzwasserscheide. Die Konzentrationen aller Hauptionen nahmen entlang des Gradienten mit zunehmender undurchlässiger Oberfläche zu, was Auswirkungen auf die Bioverfügbarkeit von Metallen und osmotischen Stress auf Wasserorganismen hat. Zum Beispiel führte die 50-fache Erhöhung der Ca-Konzentration zu viel höheren zulässigen Gehalten an gelösten Spurenmetallen in städtischen Bächen, wenn die EPA-Härtemethode zur Berechnung der Konzentration des Wasserlebenskriteriums verwendet wurde.

Der Anstieg der Hauptionenkonzentrationen führte zu hohen Verwitterungsflüssen aus den städtischen Wassereinzugsgebieten. Der flächennormalisierte Verwitterungsfluss aus der bewaldeten Wasserscheide war 80 % niedriger als der globale Durchschnitt, der angesichts der tektonisch ruhigen Landschaft mit niedrigem Relief erwartet wird. Der Verwitterungsfluss für das am stärksten städtische Einzugsgebiet war 13-mal höher als für das bewaldete Einzugsgebiet und übertraf den Fluss für gebirgige Einzugsgebiete in aktiven Orogenien. Diese Ergebnisse legen nahe, dass städtische Wassereinzugsgebiete Hotspots für chemische Verwitterung sein können.


6.10: Verwitterung - Geowissenschaften

Die Erde hat zwei wichtige Kohlenstoffkreisläufe. Eine ist die biologische, bei der lebende Organismen – hauptsächlich Pflanzen – Kohlendioxid aus der Atmosphäre verbrauchen, um ihr Gewebe herzustellen, und dann, nachdem sie gestorben sind, dieser Kohlenstoff wieder in die Atmosphäre freigesetzt wird, wenn sie über einen Zeitraum von Jahren oder Jahrzehnten zerfallen. Ein kleiner Teil dieses Kohlenstoffs des biologischen Kreislaufs wird in Sedimentgesteinen vergraben: bei der langsamen Bildung von Kohle, als winzige Fragmente und Moleküle in organisch-reichem Schiefer und als Schalen und andere Teile von Meeresorganismen in Kalkstein. Dieser wird dann Teil des geologischen Kohlenstoffkreislaufs, eines Kreislaufs, der zwar einen Großteil des Kohlenstoffs der Erde umfasst, aber nur sehr langsam abläuft.

Der geologische Kohlenstoffkreislauf ist in Abbildung 5.20 schematisch dargestellt. Die verschiedenen Schritte im Prozess (nicht unbedingt in dieser Reihenfolge) sind wie folgt:

ein: Organisches Material aus Pflanzen wird in Torf, Kohle und Permafrost über Tausende bis Millionen von Jahren gespeichert.
b: Die Verwitterung von Silikatmineralien wandelt atmosphärisches Kohlendioxid in gelöstes Bikarbonat um, das Tausende bis Zehntausende von Jahren in den Ozeanen gespeichert wird.
c: Gelöster Kohlenstoff wird von Meeresorganismen in Calcit umgewandelt, der für Dutzende bis Hunderte von Millionen Jahren in Karbonatgestein gespeichert wird.
d: Kohlenstoffverbindungen werden für Dutzende bis Hunderte von Millionen von Jahren in Sedimenten gespeichert, einige enden in Erdölvorkommen.
e: Kohlenstoffhaltige Sedimente werden in den Erdmantel überführt, wo der Kohlenstoff für Millionen bis Milliarden von Jahren gespeichert werden kann.
f: Bei Vulkanausbrüchen wird Kohlendioxid wieder in die Atmosphäre abgegeben, wo es über Jahre bis Jahrzehnte gespeichert wird.

Abbildung 5.20 Darstellung des geologischen Kohlenstoffkreislaufs (a: Kohlenstoff in organischer Substanz, gespeichert in Torf, Kohle und Permafrost, b: Verwitterung von Silikatmineralien wandelt atmosphärisches Kohlendioxid in gelöstes Bikarbonat um, c: gelöster Kohlenstoff wird durch Meeresorganismen in Calcit umgewandelt, d: Kohlenstoffverbindungen werden in Sedimenten gespeichert, e: Kohlenstoffhaltige Sedimente werden zur längerfristigen Speicherung im Mantel überführt und f: Kohlendioxid wird bei Vulkanausbrüchen wieder an die Atmosphäre abgegeben.) [SE]

Während eines Großteils der Erdgeschichte war der geologische Kohlenstoffkreislauf ausgeglichen, wobei Kohlenstoff durch Vulkanismus ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit freigesetzt wurde, wie er durch die anderen Prozesse gespeichert wird. Unter diesen Bedingungen bleibt das Klima relativ stabil.

In einigen Perioden der Erdgeschichte wurde dieses Gleichgewicht gestört. Dies kann während längerer Perioden mit überdurchschnittlichem Vulkanismus passieren. Ein Beispiel ist der Ausbruch der Sibirischen Fallen bei etwa 250 Ma, der über einige Millionen Jahre zu einer starken Klimaerwärmung geführt zu haben scheint.

Ein Kohlenstoff-Ungleichgewicht ist auch mit bedeutenden Gebirgsbildungsereignissen verbunden. Zum Beispiel wurde die Himalaya-Gebirgskette zwischen etwa 40 und 10 Ma gebildet und während dieser Zeit – und noch heute – hat sich die Verwitterungsrate auf der Erde erhöht, weil diese Berge so hoch und die Reichweite so groß ist. Die Verwitterung dieser Gesteine ​​– vor allem die Hydrolyse von Feldspat – hat zum Verbrauch von atmosphärischem Kohlendioxid und zur Übertragung des Kohlenstoffs in die Ozeane und zu den Karbonatmineralien des Meeresbodens geführt. Der stetige Rückgang des Kohlendioxidgehalts in den letzten 40 Millionen Jahren, der zu den pleistozänen Vergletscherungen führte, ist teilweise auf die Bildung des Himalaya-Gebirges zurückzuführen.

Eine andere, nicht-geologische Form des Ungleichgewichts des Kohlenstoffkreislaufs findet heute in sehr kurzer Zeit statt. Wir sind dabei, riesige Mengen fossiler Brennstoffe (Kohle, Öl und Gas), die in den letzten hundert Millionen Jahren in Gesteinen gespeichert wurden, zu gewinnen und diese Brennstoffe in Energie und Kohlendioxid umzuwandeln. Damit verändern wir das Klima schneller als je zuvor.


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