17. Jan. 2020
Gemälde von Donald E. Davis, das den Asteroideneinschlag in der Halbinsel Yucatán darstellt.

Gemälde von Donald E. Davis, das den Asteroideneinschlag in der Halbinsel Yucatán darstellt.

Der Streit um den Totengräber der Dinosaurierwelt ist einer der heftigsten, den Paläontologen in den vergangenen Jahrzehnten ausfochten. Die Frage Asteroid oder Vulkan hat schon ganze Veranstaltungen eskalieren lassen, doch so langsam scheint die Diskussion sich ihrem Ende zu nähern. Die Zahl der detaillierten und hochgenauen Studien wächst, die den Asteroideneinschlag vor der mexikanischen Halbinsel Yucatán die Hauptrolle zuschreiben. Der jüngste Beitrag erscheint jetzt in "Science".

"Die Daten, die wir in den vergangenen zehn, fünfzehn Jahren aus dem offen-marinen Bereich haben, zeigen ganz klar: Das lässt sich nur durch ein punktuelles Ereignis wirklich erklären", betont André Bornemann, Geowissenschaftler bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover. Er ist Leitautor einer umfangreichen und hochaufgelösten Temperatur- und Versauerungsgeschichte der Weltmeere in der Zeit vor rund 66 Millionen Jahren, als mit einem Donnerschlag die Welt der Dinosaurier zu Ende ging.

Die Iridiumlage, die den Asteroideneinschlag an der Grenze von Kreidezeit und Paläogen markiert. Zu sehen ist ein Aufschluss im Climax Canyon Park, Raton, New Mexico, USA.

Die Iridiumlage, die den Asteroideneinschlag an der Grenze von Kreidezeit und Paläogen markiert. Zu sehen ist ein Aufschluss im Climax Canyon Park, Raton, New Mexico, USA.

Bild: Wikimedia Commons/Expeditionradio (CC BY-SA 4.0)
Die Foraminifere Heterohelix globulosa von der Kreide-Paläogen-Grenze im niederländischen Sedimentkern.

Die Foraminifere Heterohelix globulosa von der Kreide-Paläogen-Grenze im niederländischen Sedimentkern.

Bild: GFZ/Michael J. Henehan
Die Kreide-Paläogen-Grenze in den Sedimenten der Höhle im niederländischen Geulhemmerberg.

Die Kreide-Paläogen-Grenze in den Sedimenten der Höhle im niederländischen Geulhemmerberg.

Bild: GFZ/Michael J. Henehan
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Die Iridiumlage, die den Asteroideneinschlag an der Grenze von Kreidezeit und Paläogen markiert. Zu sehen ist ein Aufschluss im Climax Canyon Park, Raton, New Mexico, USA.

Bild: Wikimedia Commons/Expeditionradio

Die Foraminifere Heterohelix globulosa von der Kreide-Paläogen-Grenze im niederländischen Sedimentkern.

Bild: GFZ/Michael J. Henehan

Die Kreide-Paläogen-Grenze in den Sedimenten der Höhle im niederländischen Geulhemmerberg.

Bild: GFZ/Michael J. Henehan

Der Bericht der vielköpfigen Wissenschaftlergruppe in der aktuellen "Science" zeichnet nicht nur die Zustände in den damaligen Weltmeeren hochaufgelöst nach, sondern soll darüber hinaus mit Modellrechnungen klären, ob daran die massiven Vulkanausbrüche auf dem indischen Subkontinent hätten Schuld sein können. " Keines der gerechneten Szenarien, erklärt das Massenaussterben an der K-P-Grenze mittels vulkanischer Entgasungen ", resümiert Bornemann die aktuelle Studie.

Auseinandersetzung tobt seit 50 Jahren

Seit vor 50 Jahren die Spur des Asteroiden entdeckt wurde, tobt die Debatte, ob es dieser Einschlag war oder die umfangreichen Vulkanausbrüche in Indien, die als Dekkan Trapps bekannt sind. Mit immer mehr Messdaten aus Sedimentarchiven rings um die Welt und mit immer genaueren Datierungsmethoden klärt sich das Bild von den wilden letzten Jahrhunderttausenden der Riesenechsen langsam auf. Danach hat rund 350.000 Jahre vor dem Asteroideneinschlag eine Klimaerwärmung begonnen, die rund 200.000 Jahre vor dem Impakt mit einem Plus von zwei Grad in den Ozeanen ihren Höhepunkt erreichte. Sie ist offenbar auf den ersten Puls des Dekkan-Vulkanismus zurückzuführen, der über einen Zeitraum von rund 150.000 Jahren riesige Mengen Kohlen- und Schwefeldioxid in die Erdatmosphäre pumpte.

"Allerdings konnte die Erde damit fertig werden, denn obwohl es große Mengen waren, wurden sie so langsam freigesetzt, dass die Feedback-Mechanismen in der Atmosphäre wirken konnten", so Michael Henehan, Paläoklimatologe am Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam (GFZ), der die rund 40 Temperaturkurven der Studie bearbeitet hat. Solche Rückkoppelungen haben seit Milliarden Jahren das Erdklima stabilisiert und sie griffen auch am Ende der Dinosaurierherrschaft. "Wir sehen, dass sich die Temperaturen zur Kreide-Paläogen-Grenze hin wieder normalisierten, und auch bereits publizierte Untersuchungen von fossilen, marinen Mikroorganismen zeigen, dass sich die Verhältnisse wieder so einspielten wie vor der Erwärmung", so BGR-Forscher André Bornemann.

Dinosaurierwelt erholte sich bereits von Klimaerwärmung

Zum Zeitpunkt des Einschlages deuteten also alle Anzeichen darauf, dass die marinen Lebenswelten das Gröbste der ersten Dekkan-Eruptionen überwunden hatten. Der Schlag des zehn Kilometer messenden Himmelskörpers in das seichte Meer vor der Halbinsel von Yucatán scheint dann aber die Magengrube der Dinosaurierwelt getroffen zu haben. "Der hauptsächliche Treffer scheint durch die kombinierte Freisetzung großer Mengen von Kohlen- und Schwefeldioxid gelandet worden zu sein", sagt GFZ-Forscher Henehan. Beide Gase verwandeln sich zusammen mit Wasser in Säure, schwach im Fall von Kohlendioxid, stark im Falle der Schwefelverbindung. Beides wurde innerhalb kürzester Zeit im globalen Erdsystem freigesetzt, und zusammen mit anderen Effekten des Einschlages streckten sie die Ökosysteme an Land und im Meer nieder.

Der Vulkanismus der indischen Dekkan Trapps ruhte zu dieser Zeit und sprang erst unmittelbar nach dem Einschlag wieder an. Einen Einfluss auf das Erlöschen der mesozoischen Faunen hat er so wohl nicht entfalten können, doch wie steht es mit seinem Einfluss auf die Entwicklung der Ökosysteme im neuen Zeitalter des Paläogen? "Das ist schwierig zu sehen", so André Bornemann, "aber bei der verzögerten Erholungsphase der Biota könnte möglicherweise auch der Vulkanismus eine entsprechende Rolle gespielt haben." Einen starken Temperatureffekt hat der zweite Puls der Dekkan Trapps nach dem Zusammenbruch der Dinosaurier-Welt im Gegensatz zum ersten allerdings nicht hervorgerufen. "Die ökologischen Veränderungen in den Ozeanen könnten geholfen haben, eine Menge des vulkanischen Kohlendioxids aufzusaugen", meinte Michael Henehan. In den ohnehin schon zerstörten Ökosystemen hat die zusätzliche Meeresversauerung offenbar keinen disruptiven Schaden anrichten können. Sie hat nur dafür gesorgt, dass das Leben sehr lange brauchte, um sich zu stabilisieren.

Streit wird wohl nicht so bald enden

Die Forscher hinter dem "Science"-Paper erwarten nicht, mit ihren Ergebnissen die Diskussion um den Auslöser des Massensterbens am Ende der Kreidezeit beendet zu haben. André Bornemann: "Ein Problem ist, dass für die meisten, die an offen-marinen Archiven arbeiten, eigentlich kaum Argumente für den Dekkan Vulkanismus als Ursache in Frage kommen, weil sich die Änderungen dort nur durch einen Impakt wirklich erklären lassen. Auf der terrestrischen Seite ist das schwerer nachzuvollziehen, weil dort die Archive meist deutlich unvollständiger sind. Und dadurch ergeben sich andere Deutungsmöglichkeiten."