Pflanzen Verändert Die Flüsse Der Frühen Erde

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Pflanzen veränderten das gesicht der frühen erde, indem sie den fels am ufer der flüsse verwitterten und die bühne für flüsse bildeten, die sich schlängelnde und schlammige flussebenen bildeten. Pflanzen saugten auch kohlendioxid auf, kühlten die erde ab und förderten das gletscherwachstum

Die Evolution der Pflanzen hat das Antlitz der Erde dramatisch umgestaltet - vom Fluss ihrer Flüsse bis zu den Tiefen der von Gletschern geschnitzten Täler.

Vor der weit verbreiteten Vegetation waren Flüsse in den frühen Landschaften der Erde relativ einfach, sagen Forscher in einer neuen Studie. Sie hatten instabile Banken mit breiten, flachen Kanälen und wenig Anzeichen von schlammigen Auen. Pflanzen spielen eine entscheidende Rolle beim Abbau von Gestein und der Erzeugung von Schlamm, der aus winzigen Partikeln besteht, die durch den Abbau von Gestein entstehen.

"Es ist vernünftig anzunehmen, dass durch Witterung viel weniger Schlamm erzeugt wurde, bevor verwurzelte Pflanzen existierten und in der Lage waren, Felsgestein zu besiedeln", sagte der Sedimentologe Martin Gibling von der Dalhousie University in Halifax, Nova Scotia.

Vor etwa 415 Millionen Jahren begannen Landpflanzen mit Wurzelsystemen aufzutauchen. Durch die Art und Weise, wie sie die Ufer von Flüssen und Bächen stabilisierten, wurden komplexere Systeme mit mehreren Kanälen, mäanderförmigen Bahnen und schlammigen Auen entwickelt. Der Aufstieg von schlammigen Ebenen und Schlamm in Flusskanälen wiederum habe neue Einstellungen für die Besiedlung und Evolution der Pflanzen geschaffen, sagten die Forscher.

"Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat im Allgemeinen angenommen, dass die Flüsse, mit denen wir heute vertraut sind - geflochtene, mäandernde, anastomierende, mehrfach verzweigte Flüsse - auf der Erde immer existiert haben", sagte Gibling gegenüber OurAmazingPlanet. (Anastomosieren ist das Zusammenfügen von Ästen.) "Es hat sich jedoch gezeigt, dass es vor der Entwicklung verwurzelter Pflanzen so gut wie keine gewundenen und anastomosierenden Flüsse gab. Landschaften wären sehr unterschiedlich gewesen und hätten auf sehr unterschiedliche Weise funktioniert: breite sandige Flüsse, schwache Ufer, starke Windaktivität, sandige Deltas, weniger Feuchtgebiete und kein Torf. "

Bäume & geflochtene Flüsse

Die ausgedehnte Ausdehnung der Bäume vor etwa 315 Millionen Jahren kennzeichnete erstmals das Auftreten von engen festen Kanälen sowie von "geflochtenen" Flüssen mit bewachsenen Inseln. Im Laufe der Zeit führten Holzreste zu Holzstaus, die die schnelle Bildung neuer Flusskanäle begünstigten. Diese Idee wurde durch Laborexperimente und Untersuchungen an modernen Flusssystemen unterstützt.

"Die Besiedlung der Landschaften der Erde durch Pflanzen war eindeutig eines der bedeutendsten Ereignisse in der Erdgeschichte. Es ist überraschend, dass bis vor etwa fünf Jahren nur wenige Geowissenschaftler ernsthaft nachgeforscht haben, was in dieser Zeit von rund 150 Millionen Jahren mit Landschaften geschah ", Sagte Gibling. "In den vergangenen fünf Jahren konnten wir durch Untersuchungen zeigen, dass die Auswirkungen auf Flusssysteme und Landlandschaften tiefgreifend waren."

Die Erde war nicht die einzige bekannte Heimat von sich schlängelnden Flüssen. "Auf dem Mars gab es in der Vergangenheit Wasserströmung, und mindestens ein sich schlängelnder Fluss ist im Eberswalder Delta bekannt, dessen Merkmale einigen modernen Flüssen auf der Erde ähneln", sagte Gibling. "Was hat die harten Banken auf dem Mars ausgemacht? Nicht Vegetation - soweit wir wissen! - sondern wahrscheinlich Eis. Pflanzen sind also nicht unbedingt notwendig, um sich schlängelnde Flüsse zu erzeugen, aber ihre Wurzeln sind ein wichtiges Mittel zur Stärkung der Ufer."

Die Wirkung auf Flüsse ist nicht die einzige Art und Weise, wie Pflanzen die Form der Erdoberfläche beeinflusst haben - ihre Wirkung auf Gletscher könnte eine andere sein.

Moose und Gletscher

Gletscher verhalten sich oft als riesige, unbarmherzige Bulldozer. Über Jahrtausende hinweg können diese Eisflüsse die Berge nivellieren und tiefe Täler schnitzen.

Es wird allgemein angenommen, dass das Aufkommen von Gefäßpflanzen, wie alle samenhaltigen Pflanzen, zu einem Rückgang des atmosphärischen Kohlendioxids vor 360 Millionen bis 400 Millionen Jahren geführt hat. Dies löste offenbar eine Ära globaler Abkühlung und polarer Vereisungen aus. Kohlendioxid ist ein Treibhausgas, das Wärme von der Sonne einfängt und die Reduzierung des atmosphärischen Niveaus den Planeten kühlen würde, wodurch möglicherweise diese vergangene Vereisung ausgelöst wird.

Die Forschung könnte nun zwei Eiszeiten zwischen 440 und 460 Millionen Jahren durch das Aufkommen der ersten Landpflanzen verbinden, nichtvaskuläre, die an Moos erinnern. (Im Gegensatz zu Bäumen haben nichtvaskuläre Pflanzen keine Kanäle, um Wasser und Nährstoffe in ihnen zu transportieren und verwenden stattdessen andere Systeme.)

"Dies war die erste bedeutende Eiszeit seit über 200 Millionen Jahren", sagte der Forscher des Forschungsprojekts Timothy Lenton an der University of Exeter in England gegenüber OurAmazingPlanet. "Es waren die ersten Vereisungen, die Tiere und Pflanzen - das heißt komplexe Lebensumstände - an Land erlebten. Es ist interessant zu entdecken, dass sie durch die ersten Landpflanzen ausgelöst werden konnten."

Laborexperimente haben gezeigt, dass moderne Moose Steine ​​und Mineralien abbauen und Nährstoffe freisetzen können. Die Forscher vermuten, dass ähnliche Pflanzen vor 460 Millionen Jahren das Gestein verwittert haben, wodurch Bedingungen erzeugt werden, die Kohlendioxid aus der Atmosphäre anziehen und es um die Hälfte bis zwei Drittel reduzieren.

Diese Pflanzen hätten nur etwa ein Zehntel der Erdoberfläche bedecken müssen, "um eine große globale Wirkung zu haben", sagte Lenton. Diese Vereisungen lösten offenbar später das Aussterben von Pflanzen im Meer aus.

"Die ersten Pflanzen, die das Land besiedelten, hatten offenbar einen tiefgreifenden Einfluss auf die Zusammensetzung der Atmosphäre, das Klima und letztendlich auf andere Lebensformen - zum Beispiel in den Ozeanen", sagte Lenton.

Die Wissenschaftler detaillierten ihre Ergebnisse in der Februar-Ausgabe von Nature Geoscience.


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