21. August 2016

Geo-Mythologie: Der verfluchte See und eine vulkanische Katastrophe

Geologen wären dumm, wenn sie Mythen ignorieren würden, aber sie wären auch dumm, wenn sie alles in den Überlieferungen glauben würden.“
Patrick Nunn, University of New England

In vielen alten Mythen und Legenden finden sich Hinweise auf Erz- und Edelsteinvorkommen, Heilquellen aber auch geologische Gefahren wie  Tsunami, Erdbeben und Vulkanausbrüche. Mit diesen zusätzlichen Wissen können Risiken und Gefahrenzonen besser abgeschätzt werden und vielleicht in Zukunft Menschenleben gerettet werden.

Am Abend des 21. August 1986 kroch lautlose der Tod aus dem Nyos-See in Kamerun. Entlang der Ufer starben über 1.700 Menschen, sie lagen da wie eingeschlafen, waren aber alle erstickt. Die meisten Opfer waren zugewanderte Bauern die auf dem fruchtbaren vulkanischen Boden ihre Felder angelegt hatten. Für die Alteingesessenen dagegen waren die Ufer des Sees tabu. Alte Mythen warnten vor dem „tödlichen Atem“ des Sees, der plötzlich erwachen konnte. Erst spätere geologische Untersuchungen ergaben eine überraschende Wahrheit hinter diesen seltsamen Geschichten.
 
Der Nyos-See liegt im Krater eines erloschenen Vulkans, aber aus dem Untergrund strömen große Mengen an giftigen Gasen wie Schwefeldioxid und Kohlendioxid. Diese Gase lösen sich im tieferen Wasser, aufgrund der großen Tiefe des Sees bleiben sie aber gelöst und konzentrieren sich mehr und mehr über die Jahre. In der Nacht des 21. August störte ein plötzliches Ereignis diese instabile Wasserschichtung und es erfolgte eine katastrophale Entgasung. Eine unsichtbare Wolke an Kohlendioxid strömte den Berghang hinunter und füllte die Täler aus – ab einer Konzentration von 6% (normale Luftwerte liegen bei 0,4%) wirkt Kohlendioxid extrem schnell und lähmt das Atemzentrum, die Opfer ersticken einfach in Sekunden.
 
Die erster Forscher die am Nyos-See ankamen glaubten zunächst an eine Vulkankatastrophe, aber keine Hinweise darauf konnten gefunden werden. Erst als sie Geschichten von verfluchten Quellen nahe des Sees nachgingen, wo angeblich Tiere wie Frösche und Vögel auf unerklärlicher Weise erstickten, entdeckten sie das es sich um gasreiche Quellen handelte. Von dieser Entdeckung war es nur ein kurzer Gedankengang anzunehmen das auch in der Tiefe des Nyos-See große Mengen an Gas austreten.

   

Literatur:

SHANKLIN, E. (2007): Exploding lakes in myth and reality: an African case study. In Piccardi & Masse “Myth and Geology”, Geological Society London Special Publications, Vol. 273: 165-176

18. August 2016

Tiere im Sagensschatz des Bergbaus

Die schwierige Suche nach Erzadern, neben geologischen Kenntnissen zählt auch jede Menge Glück dazu, führte dazu das das einfache Volk sich den Bergsegen in den Alpen nur durch zauberkundige oder unheimliche Kräfte erklären konnte - manchmal in der Gestalt von Tieren.

In zahlreichen Sagen wird die Erzader einer Person durch übernatürliche Wesen oder Kräfte zum ersten Mal aufgezeigt, wie gutgesinnte Berggeister. Daneben gibt es auch Sagen die als Helfer die zauberkundigen Venedigermandl (italienische Bergleute) angeben. Eine dritte Variante schließlich gibt Tiere als Erstentdecker an. 

Tiere spielen in mancher Sage zur Gründung eines Bergwerks eine wichtige Rolle, vor allem in der Steiermark, Tirol und im Salzburgischen Land. Meist sind es Pferde, Ochsen, Ziegen oder Jagdwild die mehr oder weniger zufällig eine Erzader anzeigen. Laut Sage wurde das Erz von Schwaz in Tirol duch eine wilden Stier entdeckt, der mit seinen Hörnern das Erdreich aufwühlte und die Erzader so bloßlegte. Die selbe Sage erzählt man sich über die Entdeckung des Kupfers bei Prettau. In Brixlegg (ebenfalls in Tirol) wird eine Grube „Geyer“ genannt, da laut Überlieferung einst ein Jäger in einem Geiernest lauter Erzbrocken fand und so das Erzaufkommen erst bekannt wurde. 
In einer Variante dieser Sage wirft ein Hirte einer störrischen Kuh einen Stein hinterher. Ein Berggeist, der zufällig vorbeikommt ruft daraufhin aus „Halt Bua! Da Stoan gilt mehr als d´Kuah!!“ Es stellt sich heraus das der Stein aus Erz oder Gold besteht. Selbst Paracelsus, der sich als Mediziner und Alchemist für Metallurgie und Bergbau interessierte, erwähnt diese Sage in einem Schreiben um 1603.

 
Abb.1. Der Teufel, erkennbar an seinen Ziegenfüßen, übergibt Knappen das Geheimnis einer reichen Erzader – zum Preis ihres Seelenheils. Aus der „Schweizer Bilderchronik des Luzerner“ des Diebold Schilling (1513).

Auch über das Ende eines Bergwerks wird oft in Zusammenhang mit Tieren berichtet. Einst, so die Sage aus Halle, zogen die verzogenen Knappen von Schwaz nach einem ausgiebigen Gelage einem zufällig vorbeikommenden Ochsen aus Jux die Haut bei lebendigen Leibe ab. Die Knappen fuhren danach in die Stollen ein, aber die Strafe für ihre Frevel folgte bald. Die Berggeister erwürgten jeden einzelnen von Ihnen und die Stollen füllten sich mit Wasser. Noch heute fließt ein Rinnsal aus dem ehemaligen Bergwerk, noch immer blutrot gefärbt (vielleicht eine Anspielung an Erzauscheidungen aus dem Grubenwasser). Diese Sage ist in Nord- und Südtirol in verschiedene Varianten, die sich hauptsächlich in den grausamen Details unterscheiden (so wird zusätzlich noch Salz auf den Wunden des Tieres gestreut), recht verbreitet.



Abb.2. Hans Holbein d.J., Bergbau in den Alpen (Mitte 16. Jh.).

Literatur:

PETZOLDT, L. (1990): Knappentod und Güldenfluss“ zu den Bedingugen bergmännischer Folklore in Tirol. In AMMANN, G. „Silber, Erz und Weisses Gold, Bergbau in Tirol“ Innsbruck.

13. August 2016

Geschichte geologischer Begriffe: Kalkspat

Mit „Chalix“ bezeichneten die alten Römer Mörtel und den Kalkstein der benötigt wurde diesen herzustellen. Mit ihren Eroberungszügen brachten sie das Geheimnis der Mörtelherstellung auch zu den germanischen Stämmen, die das Lehnwort „Kalk“ übernahmen. 
Mittelalterliche Bergbauleute bezeichneten Gesteine und Mineralien die sich gut spalten ließen als „Spate“, zusammen mit der Bezeichnung des Kalkgestein kam der Calcit daher zu seinem deutschen Namen Kalkspat. Der mineralogische Name Calcit wurde übrigens erst um 1845 durch den Wiener Bergrat Wilhelm Haidinger eingeführt.

Abb.1. Die ausgeprägte Spaltbarkeit ist bezeichnend, auch im Chinesischen wird Kalkspat Fáng Jié Shi genannt, viereckig trennender Stein.

6. August 2016

Goldfieber – Die psychologischen und gesellschaftlichen Auswirkungen von Gold

"Nach Golde drängt,
Am Golde hängt
Doch alles. Ach wir Armen!
"
Goethe´s Faust - Eine Tragödie (1808)


Es beginnt meist mit einem zufälligen Fund – im Kalifornien des 19. Jahrhunderts fielen einem Arbeiter die gelbliche Mineralflitter in der Wasserrinne einer Mühle auf - im Yukon (Alaska) gibt es unermeßliche Vorkommen davon titelten die Zeitungen - in Dioumouuon in Burkina Faso nimmt ein Goldgräber einen verdächtigen Brocken mit um ihn genauer zu untersuchen – und tatsächliche, in allen Fällen handelte es sich um Gold. 

Gold, ewig ist sein sonnengelber Schimmer und ewig ist die Gier nach ihm. Reines Gold in Quarzgang aus dem Monte Rosa gebiet in den westlichen Alpen.



Die Entdeckung lässt sich kaum verheimlichen und spricht sich rasend schnell herum. Zahllose Glücksritter reisen an, zumeist professionelle Goldgräber die ihre ehemaligen Berufe aufgegeben haben und von Goldrausch zu Goldrausch reisen. Im Nu wächst eine Goldgräberstadt heran, sei es in Alaska oder in Afrika. In Sanmatenga (Goldland), wie die neu gegründete Goldgräberstadt in Burkina Faso bald heißt, herrscht am Anfang das Faustrecht wie im Wilden Westen. Claims werden besetzt und notfalls verteidigt, Banditen nehmen den ersten Goldgräbern ihre Fund ab. In der Goldgräberstadt wird nicht nach Namen, sozialer Staus und Vergangenheit gefragt und neben einfachen Bauern fühlt sich auch Gesindel von diesem Ort angezogen. Die Hoffnung in kurzer Zeit an Wohlstand zu gelangen hält alles am Laufen… und theoretisch hat jeder Bewohner der Goldgräberstadt die gleichen Chancen, verkrustetet gesellschaftliche Zwänge werden aufgebrochen. In der afrikanischen Goldgräberstadt können sich sogar Frauen freier bewegen als in den Dörfern wo streng auf die Sitten geachtet werden.

Das Goldgewinnen benötigt jedoch eine relativ sichere soziale Ordnung– die Goldgräber die das erzhaltige Gestein gewinnen, Goldwäscher die mit den nötigen Chemikalien hantieren können um das Gold aus dem Gesteinsmehl herauszulösen, Goldhändler die das Gold in Tausch gegen geltende Währung annehmen, Händler die die Goldsucher mit allem nötigen versorgen. All diese Personen müssen irgendwie zusammen klarkommen und sind voneinander abhängig. Es bilden sich ungeschrieben Gesetze aus, soziale Strukturen bilden sich, Einzelkämpfer haben hier keine Chance. Reicherer Goldgrubenbesitzer bezahlen nicht nur ihre Arbeiter, sondern stellen ihnen auch medizinische Hilfe zur Verfügung – der Goldgrubenbesitzer erkaufen sich sozusagen die Loyalität der Arbeiter, ohne denen sie die Fundstelle nicht ausbeuten könnten. Neben dieser Herr-Arbeiter Beziehung  bilden sich aber auch (oberflächlich betrachtet) demokratische Strukturen aus. Die Goldgräber wählen einen der Ihren aus um mit Behörden und dem Staat zu verhandeln – die meisten nun abgesteckten Claims sind nämlich bürokratische betrachtet völlig illegal, aber der schwache Staat kann kaum durchgreifen und tausende von Menschen aus ihrer Stadt vertreiben. Es ist günstiger für beide Seiten einen Kompromiss zu finden. Natürlich hilft es dem „gewählten Verwalter“ wenn er auf sein Kontakte und auch wenn nötig Gewalt zurückgreifen kann. Anderseits führt er Regeln ein und sorgt für ihre Durchsetzung, wie geregelte Arbeitszeiten  und sogar Ruhetage. 


  

Ironischerweise geben die meisten Goldgräber das hart gewonnen Gold mit vollen Händen aus. Luxusartikel sind in Sanmatenga leicht zu bekommen. Drogen , Sex und Alkohol sind ebenfalls reichlich vorhanden und machen die harte Arbeit des Goldgrabens erträglich. Einfache Waren kosten dagegen ein Vermögen. Beim Goldrausch in Klondike waren frische Früchte fast unerschwinglich, trotz des ganzen Gold das in der Einöde von Alaska gewonnen wurde waren Hunger und Skorbut unter den Goldgräbern weit verbreitet. Reich wurden in den Goldgräberstädten am Klondike zumeist die Händler, da diese auf eine rege Nachfrage hoffen konnten und aufgrund fehlender Alternativen auch Wucherpreise für ihre Waren verlangen konnten. In Sanmatenga verkaufen örtliche Händler ihre Waren lieber in den Goldgräberstädten, da sie dort höhere Gewinne machen können, während es in der Umgebung zu Engpässen kommt.

Aberglauben ist unter Bergleute stark verbreitet. Das Gold wird als eigentlicher Besitz der Erdgeister gesehen, die mit Gebeten und Opfergaben bei Laune gehalten werden müsse. Diese Geister können nicht nur den Bergsegen verweigern, sondern auch zum Einsturz der Bergstollen – und damit Tod – führen. Es ist kein Wunder das unter dem dauernden Stress den Bergleute ausgesetzt sind, die Gefahren im Berg sind zahlreich, von Wassereinbrüchen bis zum Steinschlag, sich die Idee von übernatürlichen Helfern und Beschützern ausbildet. In den Geschichten der Alpenbewohner waren es Zwerge und noch heute gilt im christlichen Europa die Heilige Barbara als Schutzpatronin der Grubenarbeitern und Mineure.

So schnell wie der Spuk begonnen hat ist er auch wieder vorbei. Im Yukon herrschte das Goldfieber nur einige Jahre, bis die Ressourcen an Gold erschöpft waren. In Burkina Faso kommt es zu einem schweren Grubenunglück mit zahlreiche Tote. Die Goldgräber sind überzeugt das es sich um eine Strafe der Berggeister handelt. Es kommt zu einer Abwanderung und immer mehr Menschen verlieren das Interesse. Das restliche Gold verbleibt im Berg und im Besitz der Erdgeister.

Literatur:

JACOB, K. (2010): Der Goldbaron von Sanmatenga. Bild der Wissenschaft, Bd.7: 98-102
WERTHMANN, K. (2009): Bitteres Gold – Bergbau, Land und Geld in Westafrika. Mainzer Beiträge zur Afrikaforschung Bd. 21: 260

31. Juli 2016

1816 - Das Jahr ohne Sommer

"Es war ein feuchter, unschöner Sommer, unaufhörliche Regengüsse hielten uns tagelang im Haus."
Mary Shelley, Autorin von Frankenstein
 
Allegorische Darstellung des Vulkanismus, der einerseits fruchtbare Böden bilden kann und Inspiration für Künstler und Dichter lieferte, andererseits Tod und Verwüstung durch Ausbrüche und Klimaverschlechterungen bringen kann. Radierung nach Joseph Nicolas Nicollet (1786-1843), französischer Naturgelehrter, nach einem Entwurf des französischen Künstlers Alexandre-Évariste Fragonard (1780-1850).
 
Die Welt im Jahre 1816 war noch stark durch die Landwirtschaft geprägt, spezielle die erst seit relativ kurzem unabhängigen Vereinigten Staaten waren von den Früchten der Felder abhängig um ihre Bevölkerung zu ernähren. Erst ein Jahr vorher waren die Napoleonischen Kriege in Europa durch die Schlacht bei Waterloo entschieden worden und noch herrschte ein soziales und politisches Chaos. Aber nun kam ein weiteres Unglück dazu. Es regnete in Strömen in ansonsten  trockene Gebiete und es kam zu Dürren in ansonsten regenfeuchten Zonen. Selbst in den Sommermonaten kam es zu Schneestürmen und Fröste. Wegen der Kälte erfroren die Keimlinge auf den Feldern. Aufgrund der Dürre verdorrten die Pflanzen und die Früchte verfaulten wegen des Regens und der Feuchtigkeit bevor sie geerntet werden konnten. Missernten waren die weitverbreitet Folge. Auch das Vieh erkrankte oder musste notgeschlachtet werden da es nicht gefüttert werden konnte. Es kam zu Hungersnöten und in ihrer Verzweiflung kochten die Bauern das Gras von den Wiesen. Und nun kam ein noch härterer Winter.
 
Was war passiert?  Etwa um 1812 erwachte mit Erdbeben und Dampffontänen der Tambora, auf der Insel Sumbawa gelegen, nach schätzungsweise 5.000 Jahre, aus seinem unruhigen Schlaf. Am 5. April 1815 brach er aus und schleuderte Asche und Gase bis in 25 Kilometer Höhe. In den folgenden Tagen kam es immer wieder zu Ausbrüche und Ascheregen. Am 10. April reichte die Eruptionskolonne bereits 40 Kilometer hoch. Möglicherweise 34-50 Kubikkilometer Asche wurden vom Tambora ausgespien und der Vulkan sackte um mindestens 1.200m in sich zusammen.
Der berühmte Geologe Charles Lyell wird später, basierend auf zeitgenössische Augenzeugenberichte, schreiben:
 
"Im April 1815 ereignete sich in der Provinz Tomboro, auf der Insel Sumbawa, einer der schlimmsten Vulkanausbrüche, die in der Geschichte registriert wurden...In der Provinz Tomboro überlebten aus einer Bevölkerung von 12.000 nur 26 Personen."
 
Der Ausbruch wurde von Erdbeben, Glutlawinen und Tsunami begleitet. Die Felder der Bauern auf Sumbawa wurden von bis zu einem Meter Asche zugedeckt, die saure Asche vergiftete den Boden und das Trinkwasser auf den Inseln von Lombok, Bali, Java, Sumba und Flores. Es herrschte überall Hunger und Not.
 
Der Tambora hatte nun auch gewaltige Mengen von Asche und Schwefelverbindungen in die höhere Atmosphäre geschleudert, die das Klima weltweit beeinflussen werden. Klimatische Auswirkungen von starken Vulkanausbrüchen beschränken sich nicht nur auf die Neuzeit. Die Asche, Dampf und Gase, darunter speziell Schwefeldioxid, gelangten hoch in die Atmosphäre wo sie von den Winden über die Erde verteilt wurden. Schwefeldioxid formt mit der Luftfeuchtigkeit Tröpfchen, die als Dunstschleier wirken und die Sonneneinstrahlung reflektieren. Auch die Asche wirkt als eine Art Decke die die Sonneneinstrahlung beträchtlich abschwächt. Eine schwache Sonneneinstrahlung wirkt sich aber auf die Temperaturverteilung der Erdoberfläche aus, und diese wiederum auf das Klima.
 
Nach dem Ausbruch des Tambora fielen die Durchschnittstemperaturen in Europa um fast 10°C. Die Sommer von 1816 und 1817 waren kalt und feucht. In vielen Gegenden fiel Schnee, in Ungarn war er sogar braun gefärbt durch die dunkle Vulkanasche, in Italien anscheinend rötlich und gelblich. Aufgrund der Missernten in 1816 gab es für 1817 kaum Samen für die Aussaat, was die Ernährungslage nur verschlimmerte. Der viele Regen weichte die Straßen auf und es kam zu Engpässen bei Lebensmittellieferungen – und wenn es was zum Essen gab konnten es sich viele Menschen einfach nicht leisten. Wie noch nie zuvor verhungerten die Menschen in den Städten. 
In Indien fiel der Sommermonsum aus. Erst im September kam es zu heftigen Regen und Überschwemmungen. 
In China folgte auf eine Dürre große Überschwemmungen. Der Hunger und die Unterernährung schwächte die Menschen und Seuchen breiteten sich leichter aus. Die Cholera breitete sich von China nach Westen aus, erreichte Afghanistan und Nepal, das Kaspische Meer und schließlich in 1830 Moskau. Ein Jahr später erreichte die Seuche Ägypten, Polen, Ungarn und Frankreich. 1832 brachten Auswanderer – teils durch den Hunger und die sozialen Unruhen in Europa zur Auswanderung gedrängt - die Cholera nach New York City. 
Der Sommer im Nordosten Amerikas war ungewöhnlich trocken, unterbrochen von plötzlichen Frösten und Schneestürmen. Kalte, keimabtötende Fröste trafen Neu-England von Juni bis August 1816. Die Ernten waren verloren und es gab kein Futter für die Tiere, vor allem in den Städten kam es zu Lebensmittelengpässen, da die Bauern sich gerade mal selbst versorgen konnten.
 
Erst in 1818 beruhigte sich das Wetter wieder.
 
Zusammen mit den direkten Auswirkungen des Vulkanausbruchs des Tambora könnten die Seuchen und Hungersnöten weit über 100.000 Opfer gefordert haben - die größte Vulkankatastrophe in historischen Zeiten.
 
Literatur:
 
BOER, de J.Z. & SANDERS, D.T. (2004): Das Jahr ohne Sommer - Die großen Vulkanausbrüche der Menschheitsgeschichte und ihre Folgen. Magnus-Verlag: 269

26. Juli 2016

O'zapft is - Von Kristallen und Bier

Kristalle spielen eine wichtige Rolle bei der Zubereitung von Bier. 

Zum Filtern von Unreinheiten aus dem Bier werden Gemische aus Kristalle, wie Quarz und Calcit, oder auch Kieselgur (Diatomeen-Erde) verwendet. Letzteres wird zuvor erhitzt damit sich aus dem amorphen Kieselgel der Diatomeen-Schalen haarfeine Cristobalit-Kristalle bilden können, diese bilden ein feinmaschiges Netz.

Sandfeiner Calcit, Quarz und Granat werden dagegen zur Wasseraufbereitung verwendet. Sie dienen nämlich als Kristallisationskeime für Calcit um die Carbonat-Härte des Brauwassers zu reduzieren – Calzit kristallisiert aus und lagert sich um die Körner ab und die Wasserhärte nimmt ab. Eine hohe Härte des Wassers ist nämlich ungünstig für den Brauvorgang, Calcium-Ionen behindern Enzyme die für die Gärung und Alkoholbildung nötig sind. Die gebildeten Calcitkörner werden übrigens unter anderem als Hühnerfutter verkauft.


24. Juli 2016

Das (geologische) Ende Der Welt

Das Ende der Welt ist unausweichlich. Die Erde wird von der sterbenden Sonne mit in den Abgrund gerissen werden – allerdings erst in 6,5 Milliarden Jahren, wenn sich unsere gelbe Sonne zum roten Riesen aufblähen wird. Die Verdoppelung der Leuchtkraft der Sonne bis dahin wird aber lange vorher dem Leben den Garaus gemacht haben. 
Auch endogene Prozesse werden es den letzten Überlebenden wahrscheinlich nicht leicht machen. In geschätzte 200 Millionen Jahre werden sich die derzeitigen Kontinente wieder in einem Superkontinent vereinigen. Superkontinente weisen ein extremen Klima auf, Klimamodelle sprechen von Durchschnittstemperaturen von bis zu  44°C am Äquator und heiße Sommer und kalte Winter in mittleren Breiten. Es bilden sich große Wüsten im Inneren des Kontinents und zugleich ein starker Monsun mit viel Dauerregen entlang den Küsten aufgrund der hoher Temperaturdifferenz zwischen Land und Meer. Große Kontinente fördern auch starken Vulkanismus, da sie zu einem "Wärmestau" im Erdmantel führen können, dieser schmilzt auf und es kommt zu gewaltigen Eruptionen die Massenaussterben verursachen können.

Die Sonne, ihr Wasserstoff-Vorrat schließlich verbraucht, beginnt schwerere Elemente zu verschmelzen und bläht sich dabei auf, wobei Leuchtkraft und Temperatur zunehmen. Die Poleiskappen schmelzen und es kommt zu einem weltweiten Meeresspiegelanstieg. Die Zunahme der Verdunstung führt zu intensiveren Regen und Verwitterung, wobei Kohlendioxid - ein wichtiges Treibhausgas - aus der Atmosphäre in Sedimente abgeführt wird. Dieser Prozess wird die Zunahme der Leuchtkraft der Sonne für einen gewissen Zeitraum noch ausgleichen können und die Temperaturen auf der Oberfläche der Erde bleiben noch relativ stabil. Allerdings sterben in 1 Milliarde Jahre die Pflanzen aus, da nicht mehr genug Kohlendioxid in der Atmosphäre vorhanden ist.

Die Drift der Kontinente wird durch die Mittelozanischen Rücken und Subduktionszonen erst möglich. In den Subduktionszonen der Erde werden große Mengen an Wasser zusammen mit den Sedimenten in die Tiefe subduziert, laut Schätzungen des Geologen Shigenori Maruyama um die 900 Millionen Tonnen im Jahr. Innerhalb einer Milliarde Jahre würde so die Erde all ihr Oberflächenwasser verlieren, das in den Erdmantel eingeschlossen wird. Das fehlende Wasser, das zurzeit als Schmiermittel für die Plattenbewegung dient, würde wahrscheinlich die Plattentektonik zum erliegen bringen. Plattentektonik ist aber wichtig für die Stabilisierung des Treibhausgase-Gehalts der Atmosphäre. Durch Verwitterung werden diese kontinuierlich der Atmosphäre entzogen, durch Vulkanismus aber wieder zugeführt. Der erliegende Vulkanismus  führt zu einem Mangel an wichtige Treibhausgase wie Kohlendioxid, das teilweise als Puffer für die Strahlungsbilanz der Erde diente. Es kommt zu extremen klimatischen Schwankungen und am Ende zu einer Abkühlung der Erdoberfläche von bis auf 70°C unter dem Gefrierpunkt.

Die gesamte Erde kühlt sich ab, was zu einer Verfestigung des Inneren führt . Der innere Erdkern kristallisiert auf Kosten des äußeren Erdkerns langsam aus, schätzungsweise um ein-drittel Millimeter im Jahr. In sieben Milliarden wäre damit der gesamte Erdkern fest. Das Magnetfeld, angetrieben durch Strömungen im Erdkern, würde kollabieren und eventuelles Leben auf der Erde schutzlos der Weltraumstrahlung ausgesetzt.
Die Verfestigung führt auch zu einer Schrumpfung der Erde. Beim Merkur führte die Abnahme des Radius um 7km zum Zerbrechen der Planetenkruste und zur Bildung von bis zu 100km langen, 1-3km hohen Geländeklippen.

Wie sich das Innere der Erde abkühlt so heizt sich die Oberfläche allerdings kontinuierlich auf während sich die Sonne zum roten Riesen entwickelt. Bei zunehmenden Temperaturen verdampft in 1 Milliarde Jahre die Atmosphäre und in 2 Milliarden Jahren das verbleibende Wasser und es bildet sich zeitweise eine dichte Dampf-/Wolkendecke aus, nicht unähnlich den Wolken die heute Venus verhüllen. Das Wasser und andere leichte Elemente werden sich in den Weltraum verflüchtigen, schließlich wird sich eine verbleibende dünne Wolkendecke in einige 100km Höhe bilden. Der schwere Sauerstoff wird sich länger nahe an der Erdoberfläche halten können. In der dichteren Atmosphäre führen seltene, aber sehr heftige Niederschläge zu gewaltigen Schlammströme die die letzten Gebirgsketten, es bilden sich keine Neuen weil die Plattentektonik zum Stillstand gekommen ist,  abtragen. Der Sauerstoff reagiert mit dem Eisen in den Gesteinen zu Rost und die gesamte Erde wird sich rot wie heute der Mars verfärben. Schließlich wird es so heiß werden das Gips und andere Evaporite der einstigen Meer ebenfalls verdampfen, zusammen mit der Restfeuchte in der Atmosphäre werden sie einen leichten Schwefelsäure-Regen bilden der die Erdoberfläche verätzt. In 2,5 Milliarden Jahre verbleibt kein Kohlendioxid mehr in der Atmosphäre und kein Gestein wird mehr verwittern. Schließlich wird überhaupt kein Regen je wieder die Planetenoberfläche erreichen und sich die verbleibende Atmosphäre immer mehr ins Weltall verflüchtigen.

Die Erde hat  in der Zwischenzeit aufgehört sich um die eigen Achse zu drehen, abgebremst durch die Schwerkraft der näher-kommenden Sonne, und eine Seite wird nun stets der Sonne zugewandt sein. Die Temperatur wird hier auf über 2.200°C steigen, die Kruste der Erde schmilzt bereits ab 1.200°C und ein Magma-Ozean bildet sich. Es ist inzwischen so heiß das der Ozean aus flüssigen Gestein
beginnt zu verdampfen.
 

Auf der Sonnenabgewandten Seite werden die Temperaturen dagegen auf -240°C fallen. Bei -196°C regnet es Stickstoff aus der Atmosphäre, danach Sauerstoff, der in der Kälte gefriert. Auf einer Gesteinsunterlage könnten noch einzelne Wassertaschen vorkommen, versteckt unter eine Panzer aus Wasser-, Stickstoff- und Sauerstoffeis. In der Dämmerzone zwischen dem Magma-Ozean und der Eiswüste wird ein seltsamer Schnee aus Feldspat-Kristallen und Magnesium-Silikaten niederprasseln und Eisberge aus Gestein driften von der eisigen Küste hinaus in den glühenden Magma-Ozean.
Abb.1. Querschnitt der sterbenden Erde, während eine Seite bis in große Tiefen geschmolzen ist ist die Schattenseite vollständig vereist. Eisen kristallisiert im Inneren aus und der Erdkern wächst auf Kosten des Mantels. An den Ufern des Magma-Ozeans formen sich Kontinente aus Feldspat und leichten Silikaten, die teilweise auf der Gesteinsschmelze schwimmen.

Wird es dann noch Leben geben? Schon einmal durchlitt die Erde ein ähnliches Szenario – während das Hadäan oder Höllenzeitalter vor 4,56 bis 3,8 Milliarden Jahre. Zwischen 4,56- 4,51 Milliarden Jahre war die Erde von einem weltweiten Magma-Ozean bedeckt, teilweise aufgrund der ständigen Treffer von Asteroiden, teilweise aufgrund des gravitativen Absinkens von schweren Elementen zum Erdzentrum, wobei Wärme frei wurde. Erst vor 4,4 Milliarden Jahre gibt es erste Hinweise für Festgestein, in der Form von Zirkonen aus Sedimentgesteinen. Diese gelten auch als Hinweis von Wasser und Temperaturen unter 100°C auf der Erde – extremophile Organismen können bei Temperaturen von 80 bis 115°C noch existieren, eventuell in tieferen Erdschichten wo sie auch geschützt vom immer noch stattfindenden Asteroidenregen gewesen wären. Die ältesten derzeit bekannten Lebensspuren sind um die 3,85 Milliarden Jahre alt. Auf der zukünftigen Erde könnten allerletzte Mikroorganismen noch in einzelne Wassertaschen unter dem Eisschild der Schattenseite ein kümmerliches Dasein fristen.

Während die Erde verglüht wird es dem Mond nicht besser ergehen. Er entfernt sich zunächst (wie er es heute langsam tut) schneller von der Erde, wird jedoch vom Partikelstrom der von der Sonne ausgeht abgebremst werden. Wahrscheinlich wird er schließlich von der instabilen Gravitationskraft der Sonne zerrissen werden.

Schließlich wird der gesamte Magma-Ozean und Erdmantel der Erde verdampft sein, unmöglich das irgendetwas der -jemand das noch miterlebt, und der verbleibende Eisenkern der Erde wird im Angesichts eines roten Riesen vor sich hin-rösten.

Wenn die Phase des roten Riesen schließlich abgeschlossen ist wird die Sonne ihre äußeren Hüllen abstoßen und zum weißen Zwerg kollabieren. Aufgrund des Massen- und Schwerkraftverlust der sterbenden Sonne wird sich die Erdumlaufbahn vergrößern und möglicherweise die verbrannte Erde nicht von der Sonne verschluckt werden. Diese Erde wird aber nur noch ein Schatten ihrer selbst sein, ein toter Körper verloren für immer in der Kälte des Weltraums.