Erdgeschichte: Doppelschlag gegen Dinosaurier

Vor 66 Millionen Jahren, am Ende der Kreidezeit, kam es zu einem der größten Massenaussterben in der Erdgeschichte. Die Epoche der Dinosaurier, aber auch zahlreicher weiterer Tiere und Pflanzen war vorbei. Das ist – dank vieler Fossilfunde und Datierungen – unstrittig. Was jedoch die Ursache für diese Auslöschung war, darüber streiten Forscher seit Jahren. Lange Zeit führte das Lager der „Asteroiden“-Hypothese. Die Hauptrolle spielt dort der Einschlag eines Zehn-Kilometer-Brockens nahe des heutigen Mexiko mit katastrophalen Folgen wie Megabeben, Tsunamis, Bränden und Klimasturz. Etwas abgeschlagen waren die Verfechter der „Vulkanismus“-Hypothese. Sie argumentierten mit massiven Eruptionen im heutigen Indien, die mit dem Ausstoß von Staub, Schwefelverbindungen und Treibhausgasen starke Klimawechsel auslösten, die schließlich zu einem Massenaussterben führten.

Muschelschalen als "Paläothermometer" fürs Ozeanwasser

Mittlerweile zeichnet sich ab, dass wohl beide recht haben. Diese „Theorie der kombinierten Effekte“ stützt eine Studie von Forschern um Sierra Petersen von der Universität Michigan in Ann Arbor. Sie haben mit Hilfe geochemischer Analysen von Muschelschalen die Temperatur des antarktischen Ozeans zu jener Zeit rekonstruiert. Dafür verwendeten sie Proben von Seymour Island nahe der Spitze der antarktischen Halbinsel. Frühere Fossilanalyen hatten bereits gezeigt, dass das Aussterben am Ende der Kreidezeit in dieser Gegend in zwei Wellen erfolgte, die zeitlich eng beieinander liegen.

Just zu diesen Zeiten nahm die Ozeantemperatur deutlich zu, zeigen die Daten des „Paläothermometers“ von Petersen und Kollegen. Das ältere Ereignis ist der beginnende Vulkanismus in Indien, der die bis heute sichtbaren, hunderte Meter mächtigen Lavadecken in der Provinz Dekkan hinterließ. Als die Eruptionen anfingen, wurde das Wasser vor der Antarktis um acht Grad Celsius wärmer, schreibt das Team im Fachblatt „Nature Communications“. Der zweite Wärmeschub fiel etwas geringer aus und fand rund 150 000 Jahre später statt, etwa zu der Zeit als ein Asteroid nahe der Halbinsel Yucatan einschlug und den Krater von Chicxulub formte.

Vulkanismus setzte den Ökosystemen zu, der Meteoriteneinschlag ließ sie kippen

Die aktuellen Daten aus der Antarktis unterstützen die Theorie der kombinierten Effekte, schreiben die Forscher. „Die durch den Vulkanismus bedingte Klimaerwärmung hat vermutlich den Stress auf die Ökosysteme erhöht und sie damit anfälliger für einen Kollaps infolge des Einschlags gemacht“, schließt Petersen. Bezogen auf Seymour Island ist das Aussterben von 24 Arten am Ende der Kreidezeit belegt: Zehn davon hat es vor dem Asteroidentreffer erwischt, zeitlich und klimatologisch passt ihr Verschwinden zum einsetzenden Vulkanismus. Die übrigen 14 verschwanden unmittelbar nach dem kosmischen Einschlag.

Bis heute ist unklar, wie viele Spezies weltweit ausgelöscht wurden. Für die Säugetiere war es damals wohl knapper als bisher gedacht. Mehr als 90 Prozent dieser Arten starben aus, berichtete kürzlich ein Team um Nick Longrich von der britischen Universität Bath im „Journal of Evolutionary Biology“. Die Forscher hatten alle Funde von Säugetierfossilien in Nordamerika aus dem fraglichen Zeitraum analysiert. Demnach waren mehr Spezies betroffen als bisher vermutet. Longrich begründet den Befund so: Seltene Arten seien besonders gefährdet, bei einem Massenaussterben zu verschwinden - und weil sie so selten sind, ist es unwahrscheinlicher, dass Fossilien von ihnen gefunden werden. Jene Arten, die eher überleben, sind häufiger - und werden auch häufiger entdeckt. Das verleite zu Trugschlüssen.

Die Säugetiere erholten sich binnen 300.000 Jahren

Seinen Untersuchungen zufolge hat das verbleibende Zehntel der Säuger den ökologischen Kahlschlag in „nur“ 300 000 Jahren überwunden, was aus Sicht der Evolution wenig ist. „Weil sich die Säugetiere so rasch erholten, lag die Vermutung nahe, es habe sie nicht so schwer getroffen“, erläutert Longrich. Tatsächlich hatten sie aber mehr Einbußen hinzunehmen als andere Tiergruppen wie Echsen, Schildkröten und Krokodile. „Doch sie erwiesen sich als wesentlich anpassungsfähiger nach der Katastrophe.“ Das habe ihnen schließlich zum Siegeszug verholfen.