Urzeitkatastrophe: Dinosauriersterben mit Vorlauf

Der Meteoriteneinschlag, der vor gut 65 Millionen Jahren das Ende der großen Dinosaurier markierte, war vielleicht nur der letzte in einer Reihe von Schlägen gegen das irdische Leben. Diesen Verdacht bekräftigen Untersuchungen einer internationalen Forschergruppe. Im Meer vor der Antarktis kam es demnach schon etwa 150 000 Jahre vor dem verheerenden Einschlag zu einem jähen Artenschwund.

Dieses Artensterben habe zeitgleich mit einer Phase starker vulkanischer Aktivität im heutigen Indien eingesetzt, erklärt Thomas Tobin von der Universität von Washington in Seattle. Neben immensen Magmamengen sei damals auch sehr viel Kohlendioxid freigesetzt worden. Der resultierende Temperaturanstieg liefere eine plausible Erklärung für den Artenschwund im Südpolarmeer – und möglicherweise auch andernorts.

Tobin und seine amerikanischen, argentinischen und englischen Kollegen untersuchten eine geologische Formation auf Seymour Island an der Spitze der Antarktischen Halbinsel. Die Gesteinsschichten bestehen aus Sediment, das über einen Zeitraum von gut fünf Millionen Jahren abgelagert worden ist. Mit ihrer Mächtigkeit von mehr als einem Kilometer erlauben sie einen detaillierten Einblick in die Zeit unmittelbar vor und nach dem verheerenden Einschlag am Ende der Kreidezeit.

Die Forscher studierten die magnetische Ausrichtung der Sedimentpartikel, um die einzelnen Gesteinsschichten anhand der bekannten Umkehrungen des Erdmagnetfelds zu datieren. Zudem bestimmten sie den Anteil des schweren Sauerstoffisotops O-18 in den Kalkschalen fossiler Muscheln, Schnecken und Kopffüßer. Dieser Wert erlaubt Rückschlüsse auf die Temperatur des Meerwassers, in dem die Schalen gebildet wurden.

Die Analysen ergaben, dass es in dem Meeresgebiet vor knapp 68 Millionen Jahren zu einer starken Erwärmung um etwa fünf Grad Celsius kam. Etwa zeitgleich begann in Indien die erste Phase des Vulkanismus in der heutigen Region Dekkan. Eine zweite Erwärmung um rund sieben Grad Celsius, synchron mit der zweiten Vulkanismusphase, folgte vor knapp 66 Millionen Jahren, ermittelten die Forscher. Gemessen an den Fossilien im Gestein haben viele Spezies wirbelloser Meerestiere diese Erwärmung nicht überlebt. Rund 150 000 Jahre später erfolgte der Meteoriteneinschlag vor Mexiko und führte zu einem erneuten Artensterben im Meer.

Angesichts der neuen Resultate könne man das globale Artensterben am Ende der Kreidezeit vielleicht nicht mehr als Einzelereignis ansehen, folgern Tobin und seine Kollegen: „Möglicherweise handelt es sich tatsächlich um eine kompliziertere Serie unterschiedlicher Ereignisse, die sich nicht auf eine einzige Ursache zurückführen lassen.“

In jedem Fall belegten die Untersuchungen in der Antarktis, dass sich der Dekkan-Vulkanismus auf die Biosphäre ausgewirkt habe. Ähnliches könnte daher auch für frühere Phasen von Vulkanismus gelten, die zeitlich mit anderen großen Artensterben der Erdgeschichte zusammenfielen. JKM