27. Feb. 2019
Einschlag des Asteroiden im Gebiet des heutigen Chicxulub-Kraters.

Einschlag des Asteroiden im Gebiet des heutigen Chicxulub-Kraters.

Das Ende der Dinosaurier gehört zu den kontroversesten aber auch populärsten Problemen der Geowissenschaften. Das liegt nicht zuletzt an der Streitlust, mit der die Wissenschaftlergeneration, die jetzt langsam abtritt, das Thema diskutierte. Die Forscher, die den Stab von ihnen übernehmen, bewegen sich offenbar auf eine Lösung des Streits Asteroid gegen Vulkan zu. In der aktuellen "Science" publizieren beide Lager ihre neuesten Chronologien.

"Wenn wir uns das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit anschauen, dessen bekannteste Opfer ja die Dinosaurier waren, dann haben wir weiterhin zwei Verdächtige: eben den Asteroideneinschlag im Chicxulub-Krater und den Flutbasaltausbruch der Dekkan-Trapps. Wir versuchen nun mit Hilfe hochpräziser Datierungen herauszufinden, wann genau die Trapps ausgebrochen sind und wie sie mit Einschlag und Massenaussterben zusammenhängen." Ungewohnt leidenschaftslos skizziert Blair Schoene, Geologieprofessor an der Princeton-University, eine der ältesten und auch hitzigsten Kontroversen der Geowissenschaften. Zeitweise konnten die Protagonisten beider Lager nicht einmal an ein und derselben Konferenz teilnehmen, ohne sich anzuschreien.

Blick auf die Basalte der Dekkan-Trapps in Indien.

Blick auf die Basalte der Dekkan-Trapps in Indien.

Bild: Science/Courtney Sprain
Luis und Walter Alvarez an der berühmten Iridium-Anomalie in Gubbio, Italien.

Luis und Walter Alvarez an der berühmten Iridium-Anomalie in Gubbio, Italien.

Bild: Berkeley Lab
Blick auf die Dekkan-Trapps in Indien.

Blick auf die Dekkan-Trapps in Indien.

Bild: Science/Courtney Sprain
Courtney Sprain, jetzt Universität Liverpool, bei der Probennahme in den Dekkan-Trapps.

Courtney Sprain, jetzt Universität Liverpool, bei der Probennahme in den Dekkan-Trapps.

Bild: Science/Loyc Vanderkluysen
Paul Renne, Direktor des Berkeley Geochronology Center, in den Dekkan Trapps.

Paul Renne, Direktor des Berkeley Geochronology Center, in den Dekkan Trapps.

Bild: Science/Loyc Vanderkluysen
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Blick auf die Basalte der Dekkan-Trapps in Indien.

Bild: Science/Courtney Sprain

Luis und Walter Alvarez an der berühmten Iridium-Anomalie in Gubbio, Italien.

Bild: Berkeley Lab

Blick auf die Dekkan-Trapps in Indien.

Bild: Science/Courtney Sprain

Courtney Sprain, jetzt Universität Liverpool, bei der Probennahme in den Dekkan-Trapps.

Bild: Science/Loyc Vanderkluysen

Paul Renne, Direktor des Berkeley Geochronology Center, in den Dekkan Trapps.

Bild: Science/Loyc Vanderkluysen

Alles dreht sich um die berühmteste Spurenelementschicht der Welt. 1980 präsentierten die kalifornischen Geowissenschaftler Luis und Walter Alvarez eine Iridium-Anomalie in den Sedimenten an vielen Stellen der Erde, die mit dem Ende der Dinosaurier zusammenfiel. Die berühmte These vom Einschlag eines Asteroiden am Ende der Kreidezeit  war geboren. Schnell wurde die Frage laut, ob ein Asteroideneinschlag solche Folgen haben könne, und ein alternativer "Schuldiger" präsentiert: der Ausbruch der Dekkan-Flutbasalte, deren Überreste noch heute auf dem indischen Subkontinent ein Gebiet groß wie Frankreich mit bis zu 2000 Meter dicken Lavaschichten bedecken. Sie hätten, so die Überlegung, derart hohe Mengen von Treibhausgasen in die Atmosphäre geblasen, dass die Ökosysteme der Erde bereits in Aufruhr waren, als der Asteroid einschlug.

Schärfe der Auseinandersetzung verschwindet

40 Jahre später ist die Auseinandersetzung keineswegs beendet. Immerhin scheint der persönliche Streit, der die Auseinandersetzung viele Jahre vergiftete, langsam zu verebben. Die neue Forschergeneration, zu der Schoene gehört, bringt eine andere Haltung in die Auseinandersetzung. "Ich kann mir gar nicht vorstellen, über eine wissenschaftliche Frage so wütend zu werden, dass man sich auf einer Konferenz anschreit", wundert er sich. "Wir planen eine Zusammenarbeit um alle Hypothesen zu testen", ergänzt Courtney Sprain, die in Berkeley promoviert wurde und jetzt in Liverpool arbeitet, "und das, glaube ich, ist der neue Weg."

Sprain und Schoene haben in Berkeley und Princeton jeweils eine hochklassige Arbeitsgruppe geleitet, die die Schichten der Dekkan-Trapps datierte, um den Ablauf der Ereignisse schärfer zu fassen. In der aktuellen "Science" haben die beiden Teams jeweils eine neue Chronologie vorgelegt. "Die beiden Studien kommen aus zwei Weltklasse-Laboratorien für absolute Datierungen. Und obwohl sie verschiedene Techniken einsetzen, sind ihre Antworten sehr ähnlich", meint der Vulkanologe Seth Burgess vom US-Geologischen Dienst USGS. Die Ähnlichkeit besteht darin, dass beide Gruppen sowohl den Vulkanausbrüchen als auch dem Asteroideneinschlag vor der mittelamerikanischen Halbinsel Yucatán eine Rolle beim Ende des Erdmittelalters zusprechen. "Sie ordnen die Bedeutung der Ereignisse allerdings etwas unterschiedlich ein", so Burgess und meint damit in diplomatischen Umschreibungen, dass die ursprüngliche Kontroverse keineswegs entschieden ist.

Ähnliche Befunde mit unterschiedlicher Bewertung

Denn ihren Akzent legen beide Berichte weiterhin vertraut unterschiedlich. Princeton-Forscher Schoene, der nur ein paar Türen von Vulkanismus-Protagonistin Gerta Keller entfernt arbeitet,  hat in seinem Beitrag herausgearbeitet, dass der stärkste von vier Pulsen des Dekkan-Flutbasalts bereits lief, als der Asteroid in Yucatán einschlug. Courtney Sprain aus Berkeley, wo Walter Alvarez weiterhin Professor ist, sieht dagegen in ihren Daten keinen Beleg für einen starken Vulkanismus vor dem Asteroideneinschlag. Damit wäre der Asteroiden-Einschlag das Initialereignis und die Dekkan-Trapps hätten vor allem die Erholung behindert.

Das Problem liegt in den Datierungsmethoden, die die beiden Gruppen angewendet haben. Die Princeton-Gruppe setzte auf die Uran-Blei-Datierung, die Berkeley-Gruppe auf die Argon-Argon-Zerfallsreihe. Beide Methoden sind gleichermaßen üblich und gut verstanden und beide Labore beherrschen ihr Handwerk. Der Vorteil der Uran-Blei-Datierung liegt in ihrer Präzision. "Sie haben zweifellos höhere Genauigkeit als wir, 0,5 Prozent gegenüber 1,1", gibt Courtney Sprain unumwunden zu. Dafür hat sie den Zeitpunkt der Eruption direkt datieren können. Blair Schoene und seine Kollegen konnten das nicht, denn sie benutzen Zirkone für die Datierung. Und diese Zirkone kristallisieren nicht genau zum Zeitpunkt des Ausbruchs sondern irgendwann vorher, während das Magma sich auf dem Weg zur Oberfläche und zur Eruption macht. "Wir endeten also mit einer ganzen Reihe von Zirkonen, die über einen Zeitraum vor dem Ausbruch hinweg kristallisierten", so Schoene. Und damit musste er auf Modelle zurückgreifen, mit denen er die Zirkonentstehung und das Vulkangeschehen zusammenbindet.

Lösung liegt in immer besserer Datierung

Und so scheint die Diskussion zwischen Asteroidenfans und Vulkanbefürwortern nicht viel weiter gediehen zu sein als zu den Hochzeiten der heißen akademischen Schlachten. "Bis wir die Abfolge der Ereignisse noch genauer bestimmen können, wissen wir nicht, welche Interpretation stimmt", betont Seth Burgess, der zu keiner der beiden Gruppen gehört. Das nächste Jahrzehnt werde sicherlich mehr Daten und mehr Klarheit über den Ablauf der Ereignisse bringen, meint Burgess. "Aber", so der USGS-Forscher, "ob das nächstes Jahr schon passiert oder erst in fünf oder zehn Jahren, da bin ich überfragt."