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Dino-Sterben Wie ein Asteroid die Dinosaurier ausrottete

Millionen Jahre lang herrschten die Dinosaurier über unsere Erde. Bis ein gewaltiger Klimawandel eine lange Eiszeit brachte. Was löste ihn aus? Zigtausende Jahre mit Vulkanaktivität? Oder der riesige Asteroid, der vor 66 Millionen Jahren die Erde traf? Er ist der Favorit vieler Forscher für das Aussterben der Dinos.

Stand: 29.06.2020

Vor rund 66 Millionen Jahren kollidierte ein riesiger Asteroid mit der Erde. Davon zeugt noch heute der Chicxulub-Krater auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán mit seinem Durchmesser von etwa 180 Kilometern. Der Einschlag wirbelte soviel Staub auf, dass sich der Himmel jahrelang verdunkelte und die Temperaturen für lange Zeit sanken.

Dieser Asteroideneinschlag führte vermutlich zu einem Massensterben unter Dinosauriern und zahlreichen anderen Arten. Bis zu 75 Prozent der Tierarten starben damals aus.

Asteroid oder gigantische Vulkan-Ausbrüche für Dino-Sterben verantwortlich?

Aber es gibt auch wissenschaftliche Überlegungen, ob nicht eher zahllose Vulkanausbrüche für das Aussterben der Dinosaurier verantwortlich sind. Denn etwa zur gleichen Zeit wurde die Erde Zigtausende Jahre lang von heftiger Vulkan-Aktivität durchgeschüttelt. Und auch Vulkane-Ausbrüche lassen die Sonne für lange Zeit hinter dunklen Wolken aus Staub verschwinden. Andere Hypothesen sehen zwar den Asteroideneinschlag als hauptsächliche Ursache. Sie gehen jedoch zusätzlich davon aus, dass die Ökosysteme bereits zuvor wegen vulkanischer Aktivitäten unter Stress standen.

Asteroideneinschlag trägt alleinige Schuld am Aussterben der Dinosaurier

Asteroideneinschlag als Ursache für das Dinosaurier-Sterben

Es mehren sich jedoch Forschungsergebnisse, die in dem gigantischen Asteroideneinschlag im Yucatán die alleinige Ursache für das Massensterben vor 66 Millionen Jahren geben.

Ende Juni 2020 veröffentliche ein brititsches Forscherteam eine Studie im Magazin Proceedings of the National Academy of Sciences, die nach Angabe der Wissenschaftler erstmals geologische Klima-Marker mit Hilfe mathematischer Modelle auf die verschiedenen damals vorhandenen Lebensräume der Saurier überträgt. Sie untersuchten, welche spezifischen Umweltbedingungen die verschiedenen Dinosaurier-Arten brauchten, um zu überleben. Vulkanismus alleine hätte zwar für eine extreme Abkühlung gesorgt, doch um den Äquator herum hätten Dinosaurier überleben können. Darüber hinaus vermuten die Forscher, dass der stark ausgeprägte Vulkanismus der Zeit durch den großen Ausstoß am Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) langfristig eher dafür sorgte, dass die Erde sich wieder erwärmte und bewohnbar wurde.

Nur der Asteroiden-Einschlag, der den Chicxulub-Krater schuf, konnte nach Ansicht dieser Studie einen solch starken, Jahre andauernden Winter auslösen, der alle Lebensmöglichkeiten für Dinosaurier weltweit tilgte.

"Unsere Studie bestätigt erstmals quantitativ, dass die einzige mögliche Erklärung für die Ausrottung [der Dinosaurier] der vom Einschlag verursachte Winter ist, der Dinosaurier-Lebensräume weltweit auslöschte."

Dr. Alessandro Chiarenza, Imperial College London

Tiefseebohrkerne widerlegen Vulkanismus-Theorien

Ein Wissenschaftlerteam, darunter Forscher der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover, untersuchte Tiefseebohrkerne aus dem Nord- und Südatlantik sowie dem Pazifik. Die Untersuchungen bestätigten zwar, das damals durch Vulkanismus Gase in die Atmosphäre gelangten. Die Hälfte davon wurde aber schon circa 200.000 Jahre vor dem Aussterben der Dinosaurier und vieler anderer Arten freigesetzt. Nach Ansicht der Forscher waren die Entgasungen für eine kurze Erwärmungsphase auf der Erde verantwortlich, aber nicht für das Massenaussterben vor 66 Millionen Jahren. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler im Januar 2020.

Versauerte Meere weisen auf Meteoriteneinschlag hin

Wissenschaftler des Deutschen Geoforschungszentrums Potsdam (GFZ) und der Universität Yale schrieben im Oktober 2019 ebenfalls dem Asteroiden die Alleinschuld für das Massensterben zu. Laut ihren Untersuchungen spielten Vulkanausbrüche dabei wohl keine Rolle.

"Unsere Daten sprechen gegen eine graduelle Verschlechterung der Lebensbedingungen vor 66 Millionen Jahren."

Michael Henehan, Deutsches Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ), 2019

Nach dem Asteroideneinschlag versauerten die Ozeane

Sie begründen ihre Theorie mit der beginnenden massiven Versauerung der Ozeane: Vor dem fatalen Asteroideneinschlag sei demnach keine zunehmende Versauerung der Weltmeere festzustellen. Dazu habe erst die Kollision mit dem Asteroiden geführt. Die Belege für die Alleinschuld des Asteroiden leiten der GFZ-Wissenschafler Michael Henehan und sein Team von der Universität Yale aus untersuchten Tiefseebohrkernen, aus damals gebildeten Gesteinen und den darin enthaltenen Überresten winziger Kalkalgen ab. Diese Kleinstlebewesen sind für den Kohlenstoffkreislauf auf der Erde sehr wichtig, weil sie normalerweise in großer Menge in den Meeren vorhanden sind und den Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden.

"Die Kollegen konnten jetzt nachweisen, dass kurz nach dem Einschlag die Meere sehr stark übersauert sind - durch die Freisetzung von Schwefel und anderen Elementen, die dann in die Meere gelangt sind. Diese Übersauerung sorgte dafür, dass sich die Kalkschale der Lebewesen nicht bilden konnte. Damit fiel ein großer Anteil des Kohlenstoffkreislaufs weg. Und das ist dann natürlich eine katastrophale Sache, weil sich der Kohlenstoff dann in der Atmosphäre anreichert. Es kommt zu einer sehr starken und sehr schnellen Erwärmung."

Oliver Rauhut, Paläontologe an der Bayerischen Staatsammlung für Paläontologie und Geologie, im Interview mit der radioWelt, 24.10.2019

Asteroid brachte die Erde über Millionen von Jahren aus dem Gleichgewicht

Laut der Forscher hat es mehrere zehntausend Jahre gedauert, bis sich die Kalkalgen wieder ausbreiten konnten. Mehrere Millionen Jahre habe es gebraucht, bis sich Flora und Fauna erholten und der Kohlenstoffkreislauf ein neues Gleichgewicht erreichte.

"Was diese neuen Ergebnisse sehr schön zeigen, sind die extrem drastischen Auswirkungen dieses Meteoriteneinschlags. Was wir nicht wissen, ob nicht vorher schon zumindest einige Ökosysteme unter Stress standen. Die Kollegen haben sehr schön gezeigt, dass es direkt nach dem Einschlag auf der Erde zu einer Klimakatastrophe gekommen ist, die dann für ein Massensterben gesorgt hat."

Oliver Rauhut, Paläontologe an der Bayerischen Staatsammlung für Paläontologie und Geologie, im Interview mit der radioWelt, 24.10.2019

Dauerhafter Winter direkt nach dem Asteroideneinschlag

Direkt nach dem Asteroideneinschlag, der Berechnungen zufolge eine Energie freisetzte, die die von Atombomben millionenfach übertraf, wurde es über einige Jahre hinweg dunkel und kalt auf der Erde. Dass der Asteroid Unmengen von Staub emporschleuderte, der dann die Atmosphäre verdunkelte und die Erde in einen langen Winter fallen ließ, stimmt nach Ansicht der Forscher des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) 2017 nicht ganz. Ihre Computersimulation zeigte, dass der aufgewirbelte Staub schnell wieder niedergesunken sein muss. Problematischer seien winzige Schwefelsäure-Tröpfchen gewesen, die sich nach dem heftigen Ereignis in der Atmosphäre aus verdampften schwefelhaltigen Gasen gebildet haben.

Computersimulation zeigt globale Abkühlung

Die Schwefelsäure konnte sich über viele Jahre in der Atmosphäre halten und blockierte die Sonneneinstrahlung. Mit fatalen Auswirkungen, wie ihre Computersimulation 2017 zeigte:

"Es wurde kalt, und zwar richtig kalt."

Julia Brugger, Klimaforscherin, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), 2017

Den Berechnungen zufolge fiel die globale Jahresmitteltemperatur an der Erdoberfläche um mindestens 26 Grad. Nach dem Einschlag des Asteroiden habe die Temperatur im Jahresdurchschnitt etwa drei Jahre lang unter dem Gefrierpunkt gelegen. Das war tödlich für die Dinosaurier, die an ein Leben im warmen Klima gewohnt waren. Laut der PIK-Forscher hat es rund 30 Jahre gedauert, bis sich das Klima davon wieder erholt hatte.

"Die langfristige Abkühlung durch die Sulfat-Aerosole war viel wichtiger für das Massensterben als der Staub, der nur vergleichsweise kurz in der Atmosphäre blieb. Und auch wichtiger als lokale Ereignisse wie die extreme Hitze in der Nähe des Einschlagortes, Waldbrände und Tsunamis."

Georg Feulner, Leiter des Forschungsteams, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), 2017

Asteroideneinschlag brachte auch die Ökosysteme im Meer durcheinander

Laut der PIK-Forscher wurde zusätzlich zum Klima auch die Ozeanzirkulation gestört: Das Oberflächenwasser kühlte ab, wurde dichter und damit schwerer. Es sank hinab, wärmeres Wasser aus der Tiefe stieg nach oben und transportierte Nährstoffe an die Oberfläche. Dies könnte zu einer massiven Algenblüte geführt haben. Den Wissenschaftlern zufolge brachte dies die Ökosysteme im Meer durcheinander und führte wahrscheinlich zu einem großen Artensterben in den Ozeanen - zum Beispiel zum Aussterben der Ammoniten.

Asteroideneinschlag und Dinosterben passen zeitlich sehr genau zueinander


Dass die beiden Ereignisse - der Asteroideneinschlag und das Aussterben der Dinosaurier - tatsächlich zeitlich zusammenfielen, ließ sich lange nicht beweisen. 2013 kamen Forscher dieser Annahme mithilfe einer verbesserten Messmethode jedoch einen Schritt näher.

"Bisher war immer das Problem, dass die Fehlertoleranz der Hauptdatierungsmethode bei ungefähr einem Prozent lag. Bei 66 Millionen Jahren sind das schon 660.000 Jahre - also ziemlich ungenau."

Heiko Pälike, Professor für Paläozeanographie vom an der Studie beteiligten Forschungszentrum Marum der Universität Bremen, 2013

Ein gewaltiger Asteroid schlug auf der Erde ein und ließ die Dinosaurier aussterben.

Die Wissenschaftler konnten diese Fehlertoleranz auf 0,1 Prozent senken. Sie untersuchten Proben aus dem Übergang von der Kreidezeit zum Paläogen, also aus der Zeit, in der die Dinosaurier ausstarben. Außerdem analysierten die Forscher kleine Glasobjekte, die beim Einschlag des Asteroiden in Mexiko entstanden sind. "Sie konnten darlegen, dass die beiden Ereignisse innerhalb einer Fehlertoleranz von 33.000 Jahren zusammenliegen," erläuterte Heiko Pälike vom Forschungszentrum Marum der Universität Bremen.

Das Fazit der Forscher: Die Studie untermauert die Asteroiden-Hypothese. Ihrer Ansicht nach konnten Vulkanausbrüche und Klimaveränderungen, die lange ebenfalls als alleinige Ursache in der Diskussion standen, nicht hinter dem großen Dino-Sterben stecken.

Diversität großer Pflanzenfresser nahm schon vor dem Asteroiden ab

Kreidezeit

Die Kreidezeit begann vor rund 145,5 Millionen Jahren und endete vor etwa 65,5 Millionen Jahren.

Dass die Vielfalt der großen Pflanzenfresser bereits in der Endphase der Kreidezeit, ganz unabhängig von der Asteroidenkatastrophe, abnahm, stellten Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie sowie des American Museum of Natural History 2012 fest. Für ihre Studie erfassten sie die anatomischen Merkmale der Skelette von 150 Arten aus sieben Dinosaurier-Gruppen. So konnten sie nachvollziehen, wie stark sich die Gestalt der Tiere über die Zeit verändert hatte.

Unterschiede im Körperbau als Zeichen für Vielfalt

Ein großer Pflanzenfresser: der Triceratops

Gab es viele Unterschiede im Körperbau, werteten die Paläontologen das als Hinweis auf eine große ökologische Vielfalt innerhalb der Gruppe. Das Ergebnis: Bei großen Pflanzenfressern war die Diversität bereits in den letzten zwölf Millionen Jahren der Kreidezeit deutlich zurückgegangen. Fleischfressende Dinosaurier, mittelgroße und riesige Pflanzenfresser überstanden diese Periode im Allgemeinen dagegen offenbar gut. Den Forschern zufolge blieb ihre Diversität stabil oder erhöhte sich sogar leicht. Die Studie zeigte aber auch, dass ein Rückgang oder eine Zunahme der Vielfalt auch regional begrenzt sein konnte. Laut der Forscher könnten hinter den unterschiedlichen Entwicklungen extreme geografische Veränderungen stecken - Schwankungen des Meeresspiegels zum Beispiel.

"Zum Ende der Kreidezeit lebten immer noch hunderte Arten, die sich in Größe, Form und Nahrungsspektrum stark unterschieden."

Richard Butler, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), 2012

Asteroideneinschlag besiegelte das Schicksal der Dinosaurier

Ein großer Fleischfresser: der Tyrannosaurus rex

Die Wissenschaftler betonten, dass sich die Diversität der Dinosaurier ständig veränderte und dies nicht automatisch bedeutete, dass sie am Ende der Kreidezeit dem Untergang geweiht waren. Letztlich besiegelte wohl erst der Einschlag des riesigen Asteroiden ihr Schicksal.

Saurier-Sterben komplexer als gedacht

Insgesamt muss man sich das Ende der Urzeitbewohner als sehr komplexen Vorgang vorstellen: Die Saurier wurden weder alle zeitgleich auf dem Höhepunkt ihrer Entwicklung vernichtet noch war das Massensterben der Endpunkt eines langsamen Niedergangs aller Dinosaurier.

Zeichnungen: Tyrannosaurus Rex, Archaeopteryx und Co

  • Das Ende der Dinosaurier - Massensterben durch Meteoriteneinschlag nachgewiesen: radioWelt, 24.10.2019, 06:05 Uhr, Bayern 2

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