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StartseiteForschung aktuellDinosaurier starben nicht durch Vulkanismus22.10.2019

Ende der KreidezeitDinosaurier starben nicht durch Vulkanismus

Ein Asteroideinschlag oder Vulkanismus mit einhergehendem Klimawandel: Bisher galten beide Szenarien als mögliche Ursache für das Massenaussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren. Forscher sind jetzt des Rätsels Lösung einen Schritt näher gekommen. Dabei spielt der pH-Wert der Meere eine wichtige Rolle.

Von Dagmar Röhrlich

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Versteinerter Fußabdruck eines Dinosauriers im Obernkirchener Sandsteinbruch in Niedersachsen.  (imago stock&people)
Der versteinerte Fußabdruck eines Dinosauriers (imago stock&people)
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"Um herauszufinden, was genau das Massenaussterben verursacht hat, haben wir in Bohrkernen von Meeressedimenten gesucht, welche Signale für Umweltveränderungen wir sehen – und ob die besser zu einem intensiven Vulkanismus passen oder zu einem Asteroiden-Einschlag."

Asteroid approaching Earth, illustration Illustration of an asteroid approaching Earth during the Cretaceous period, poised to exterminate the dinosaurs. Near-Earth asteroids are a constant threat to our planet (imago / Science Photo Library / Mark Garlick)Die Theorie des Asteroiden-Einschlags und dessen Folgen für die Umwelt erhärtet sich durch neue Forschungen zum Dinosauriersterben (imago / Science Photo Library / Mark Garlick)

pH-Wert im Meerwasser lässt Rückschlüsse auf Massenaussterben zu

Dazu setzte Michael Henahan vom Geoforschungszentrum Potsdam auf den geochemischen Fingerabdruck des Elements Bor. Je nach pH-Wert des Meerwassers reichern Plankton-Organismen in ihren Schalen die schwereren oder leichteren Varianten dieses Elements an. Doch der pH-Wert im Meerwasser hängt vom Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre ab – und damit sind dann auch Rückschlüsse auf das Klima am Ende der Kreidezeit und zu Beginn des Paläogen möglich:

"Allerdings ist an der Grenze der Kreidezeit zum Paläogen so viel passiert, dass wir Bohrkerne von Meeressedimenten aus verschiedenen Teilen der Welt brauchen, um ein vollständiges Bild über den Klimawandel damals zu bekommen."

  (Sean Gallup / Getty Images) (Sean Gallup / Getty Images)

Klimawandel spielte beim Massenaussterben eher eine untergeordnete Rolle

Die Ergebnisse dieser Analysen zeigen, dass bereits ein paar Hunderttausend Jahre vor dem Massenaussterben eine Erwärmung einsetzte. Sie steht mit einem intensiven Vulkanismus in Verbindung, durch den in Indien Hunderte von Kilometer lange und Tausende Meter mächtige Basaltstapel entstanden. Doch dieser Erwärmungstrend endete bereits vor dem Massenaussterben. Die globale Durchschnittstemperatur und der pH-Wert im Meerwasser hatten sich wieder auf das frühere Niveau eingepegelt.

"Es sieht so aus, als ob der Vulkanismus das Kohlendioxid über lange Zeit freigesetzt hat, dass der Kohlenstoffkreislauf der Erde reagieren und es recht effizient neutralisieren konnte."

Saurer Regen löste womöglich Massenaussterben aus

Bleibt der Asteroideneinschlag, bei dem der Chicxulub-Krater entstand. Da ergibt sich aus den Daten der Bohrkerne ein ganz anderes Bild. Er sorgte anscheinend für eine schlagartige und sehr starke Versauerung der Meere:

"Der Asteroid schlug in Gipsgesteine ein. Er verdampfte sie und setzte dabei Schwefeldioxid und Schwefelaersole in die Atmosphäre frei. Die wurden dann als sehr saurer Regen wieder aus der Atmosphäre gewaschen: In dieser ersten Phase nach dem Einschlag fiel über Jahrzehnte hinweg schwefelsaurer Regen. Das dürfte der Grund gewesen sein, warum der pH-Wert im Meerwasser plötzlich abfiel.

Vulkanismus als Ursache für Massenaussterben eher unwahrscheinlich

Die Versauerung des Meerwassers traf alle Lebewesen, die Kalk beispielsweise für den Aufbau ihrer Schalen brauchten. Je saurer das Meerwasser, umso schwerer fällt ihnen das. Für den weiteren Verlauf der Ereignisse verraten die Bor-Istope dann etwas Überraschendes:

"Also – zuerst versauerten die Meere – und dadurch verschwand ein Großteil der Organismen, die für ihren Körperaufbau Kalk brauchten. Doch an Land lief durch den sauren Regen die chemische Verwitterung auf Hochtouren. Sie lieferte reichlich Nachschub an Kalk für die Meere. Doch weil dort kaum noch jemand lebte, der diesen Kalk nutzen konnte, war das System aus dem Gleichgewicht – und das Meerwasser wurde basischer. Der pH-Wert stieg an - über die zuvor herrschenden Werte hinaus."

Das Bild, das sich inzwischen durch mehrere Studien für das Massenaussterben abzeichnet, ist komplex: Erst bildete das durch den Asteroiden zertrümmerte und verdampfte Gestein einen dichten Schleier um die Erde, der das Sonnenlicht abschirmte. Als Folge sank für Jahre die globale Durchschnittstemperatur ab – vielleicht sogar unter den Gefrierpunkt.

Dunkelheit, Kälte, saurer Regen und das Auf und Ab im Chemismus der Meere – sie waren wohl die Triebfedern des Massenaussterbens. Der Vulkanismus, so die Forscher, habe allenfalls eine untergeordnete Rolle gespielt.

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