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Neue Theorie zum Sauriersterben Meteorit verstärkte Vulkanaktivitäten weltweit

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Die künstlerische Darstellung zeigt den Meteoriteneinschlag vor rund 66 Millionen Jahren.

(Foto: Don Davis, Southwest Research Institute / dpa)

Das Ende der Dinosaurier vor Millionen von Jahren lässt Forscher nach Ursachen suchen. Die einen begründen es mit einem Einschlag, die anderen mit verheerenden Vulkanausbrüchen. Andere glauben, das Ende der Saurier war schon vor diesen Ereignisse besiegelt.

Was bei oberflächlicher Betrachtung eindeutig scheint, entpuppt sich bei näherem Hinsehen oft als vielschichtig: Das gilt auch für das Aussterben der Dinosaurier. Vor rund 66 Millionen Jahren verschwanden sie ebenso wie schätzungsweise zwei Drittel aller Tier- und Pflanzenarten von der Erde. Zu jener Zeit, so entdeckten Forscher Anfang der 1990er Jahre, war im Nordwesten der mexikanischen Halbinsel Yucatán ein großer Asteroid eingeschlagen.

Ergo - so die Folgerung der Forscher - war dies die Ursache des Massenaussterbens am Übergang der Kreidezeit zum Tertiär, der sogenannten KT-Grenze. Der Aufprall verursachte eine gewaltige Erschütterung, sandte Druck- und Hitzewellen aus und wirbelte riesige Mengen Staub und Asche auf, die die Atmosphäre jahrelang drastisch abkühlten - einer Studie zufolge um 26 Grad Celsius.

Theorien: Einschlag versus Vulkanismus

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Über die Ursache des Sauriersterbens streiten Forscher seit Jahren.

(Foto: picture alliance / Paul Zinken/d)

Doch je genauer Forscher diese durchaus plausible Darstellung unter die Lupe nehmen, desto mehr Ungereimtheiten tauchen auf. Die Geologin Gerta Keller von der Princeton University vertritt seit Jahren die Ansicht, nicht der nach der Ortschaft Chicxulub benannte Einschlag habe das Artensterben ausgelöst, sondern massiver Vulkanismus.

Als Beleg verwies sie auf den Dekkan-Trapp in Indien - eine der größten Landschaften aus Vulkangestein weltweit. Östlich der Metropole Mumbai ist eine riesige Fläche von Basaltgestein bedeckt, das aus Magma entstand und teils Tausende Meter dick ist. Damals, so schätzt Stephan Sobolev vom Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ), seien dort etwa zwei Millionen Kubikkilometer Basalt abgelagert worden. Dieser Vulkanismus - so Kellers Theorie - habe das Klima über viele Jahrtausende massiv verändert und sei die eigentliche Ursache des Artensterbens gewesen.

Verbindung beider Theorien

Jahrelang stritten beide Seiten erbittert über diese Frage, ehe Forscher 2015 die zwei Ansätze miteinander verbanden. Demnach gab es Vulkanismus auf dem Gebiet des Dekkan-Trapp schon vor dem Chicxulub-Einschlag. Der Aufprall verstärkte aber die Eruptionen massiv, was wiederum das Artensterben verschärfte. "Aufgrund unserer Datierung der Lava können wir ziemlich sicher sein, dass der Vulkanismus und der Einschlag binnen 50.000 Jahren Abstand zum Artensterben erfolgten, so dass die Trennung zwischen den beiden Mechanismen künstlich wirkt", erklärte damals Autor Paul Renne von der University of California in Berkeley.

Sein Team hatte verschiedene Schichten im Dekkan-Trapp datiert und daraus eine Chronologie erstellt. Demnach verdoppelte sich das Auswurfvolumen der dortigen Vulkane in den 50.000 Jahren nach dem Einschlag des Asteroiden. 70 Prozent der gesamten Volumens, das im Dekkan-Trapp abgelagert ist, entstammten jener Phase, schrieben sie.

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In der Ausgrabungsstelle in Coahuila in Nordost-Mexiko fanden Forscher in end-kreidezeitlichen Sedimenten Fussabdrücke von Vögeln, Flugsauriern und Dinosauriern.

(Foto: Wolfgang Stinnesbeck)

Daraus folgerten die Geologen, der Einschlag vor Yucatán habe dieses weit entfernte, unterirdische System aus Gängen und Spalten verändert. Magma-Kammern seien größer geworden, Ausbrüche daher heftiger ausgefallen. Beide Katastrophen überzogen den Planeten mit Staub und giftigen Gasen und ließen Arten an Land und im Wasser aussterben.

Ausarbeitung der bestehenden Theorien

Eine neue, im Fachblatt "Science Advances" veröffentlichte Studie geht nun noch deutlich weiter: Demnach hat der Aufprall den Vulkanismus nicht nur im Dekkan-Trapp verstärkt, sondern entlang der Mittelozeanischen Rücken (MOR). Diese Gebirgszüge verlaufen durch die Weltmeere, sie trennen die Kontinentalplatten voneinander und befördern durch Eruptionen ständig Material aus der Tiefe an die Erdkruste.

Joseph Byrnes und Leif Karlstrom von der University of Oregon in Eugene verglichen das Alter verschiedener MOR-Areale mit der dort herrschenden Schwerkraft. Eine auffällig erhöhte Schwerkraft - die für eine besonders große Masse in diesem Gebiet steht - registrierten sie just in jenen Arealen, die kurz nach dem Einschlag entstanden waren. Ihre Erklärung: Dort wurde zu jener Zeit besonders viel Erdkruste produziert. Fazit: Die durch den Aufprall ausgelösten seismischen Wellen haben nicht nur den Vulkanismus im Dekkan-Trapp massiv verstärkt, sondern auch entlang der Mittelozeanischen Rücken in den Weltmeeren.

"Unsere Arbeit belegt eine Verbindung zwischen diesen außerordentlich seltenen und katastrophalen Ereignissen, die den ganzen Planeten betraf", wird Karlstrom in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. "Wir fanden Hinweise auf eine bislang unbekannte Phase weltweit erhöhter vulkanischer Aktivität während des Massensterbens", ergänzt Byrnes.

Nachvollziehbare Argumentation

Sobolev vom Deutschen Geoforschungszentrum hält das Vorgehen und die Argumentation der Forscher für schlüssig. Der Aufprall bei Mexiko könne durchaus den Vulkanismus in den Ozeanen verstärkt haben. "Die Schockwelle war enorm, und wir wissen, dass magmatische Systeme relativ sensibel reagieren können."

"Fakt ist, dass vulkanische Prozesse nach dem Einschlag größer waren als vorher", sagt Sobolev. Allerdings seien die klimatischen Folgen von unterseeischem Vulkanismus bei weitem nicht mit denen terrestrischer Eruptionen vergleichbar. "Der Klimaeffekt ist viel schwächer. Wasser bindet durch chemische Reaktionen viele Gase, so dass sie nicht in die Atmosphäre gelangen."

Sobolev geht jedoch davon aus, dass magmatische Prozesse damals auch in anderen vulkanischen Regionen an Land angeregt wurden. "Das konnte das Klima durchaus zusätzlich stark beeinflusst haben. Möglicherweise war der Vulkanismus für das Klima wichtiger, als wir bisher dachten. Das ist eine offene Frage, die künftige Forschung klären muss."

War das Ende der Dinosaurier bereits besiegelt?

Dass der Einschlag und der Vulkanismus das Ende des Dinosaurier besiegelten, gilt als sicher. Allerdings gehen etliche Forscher davon aus, dass diese Gruppe schon vorher im Niedergang begriffen war. Das schließt der Paläontologe Wolfgang Stinnesbeck von der Universität Heidelberg aus Grabungen im nordostmexikanischen Bundesstaat Coahuila.

Dort fanden er und seine Mitarbeiter in Sedimenten, die deutlich älter sind als der Einschlag, auffällig wenige Spuren von Dinosauriern. "In derselben Schicht fanden wir aber Abdrücke von mindestens sechs Vogelarten." Stinnesbeck wertet dies als Beleg für zwei gegenläufige Entwicklungen: Schon gegen Ende der Kreidezeit, als sich das Klima deutlich abkühlte, habe die Vielfalt der Vögel zu-, die der Dinosaurier dagegen abgenommen. "Die Dinosaurier starben letztlich aus, aber ihrer engsten Verwandten, die Vögel, überlebten."

Quelle: ntv.de, Walter Willems, dpa