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Wie Kälte und Dunkelheit die Dinosaurier auslöschten

erstellt von Silvia Weber zuletzt verändert: 13.01.2017 13:58

Vor 66 Millionen Jahren hat das plötzliche Aussterben der Dinosaurier den Siegeszug der Säugetiere ermöglicht – und damit letztlich die Herrschaft des Menschen. Klimawissenschaftler haben jetzt rekonstruiert, wie winzige Tröpfchen von Schwefelsäure, die sich nach dem bekannten Einschlag eines großen Asteroiden auf der Erde hoch oben in der Luft gebildet und für mehrere Jahre einen erheblichen Teil der Sonneneinstrahlung auf unseren Planeten blockiert haben, das Leben auf der Erde beeinflussten. Pflanzen starben, und der Tod wanderte durch die Nahrungsnetze. Frühere Theorien fokussierten sich auf einen kurzfristigeren Effekt: auf den Staub, der durch den Einschlag empor geschleudert wurde. Die neuen Computer-Simulationen zeigen, dass die Tröpfchen in der Atmosphäre eine lang anhaltende Abkühlung auslösten, die wahrscheinlich zum Ende der an Land lebenden Dinosaurier beitrug. Ein zusätzlicher tödlicher Mechanismus könnte die starke Durchmischung der Ozeane gewesen sein, ausgelöst von der Abkühlung an der Oberfläche, die eine heftige Störung der Ökosysteme im Meer auslöste.

Tyrannosaurus Rex "Tristan", zu sehen im Museum für Naturkunde Berlin - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung, mit dem das PIK kooperiert. (Bild: Carola Radke/Museum für Naturkunde)

Tyrannosaurus Rex "Tristan", zu sehen im Museum für Naturkunde Berlin. (Bild: Carola Radke/Museum für Naturkunde)

"Die große Kälte nach dem Einschlag des Asteroiden, der den Chicxulub Krater in Mexiko formte, ist ein Wendepunkt in der Erdgeschichte", sagt Julia Brugger vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Leit-Autorin der jetzt in den Geophysical Research Letters erscheinenden Studie. "Wir bieten nun neue Erkenntnisse zum viel diskutierten Untergang der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit." Erstmals haben die Wissenschaftler das Phänomen mit einer besonderen Art von Computer-Simulationen untersucht, die normalerweise in anderem Zusammenhang eingesetzt werden: ein Klima-Modell, das Prozesse in Atmosphäre, Ozean und Meer-Eis koppelt. Sie knüpfen dabei an vorhandene Forschung zu den schwefelhaltigen Gasen an, die bei dem heftigen Einschlag des Asteroiden verdampften und der wesentliche Grund für das Abschirmen des Sonnenlichts und die damalige Abkühlung der Erde waren.

In den Tropen fiel die Temperatur im Jahresdurchschnitt von 27 auf 5 Grad Celsius


"Es wurde kalt, und zwar richtig kalt", erklärt Brugger. Die globale Jahresmittel-Temperatur an der Erdoberfläche fiel um mindestens 26 Grad. Die Dinosaurier waren ein Leben im warmen Klima gewöhnt. Nach dem Einschlag des Asteroiden war die Temperatur im Jahresdurchschnitt etwa drei Jahre lang unter dem Gefrierpunkt. Sogar in den Tropen sank die jährliche Mitteltemperatur von 27 auf 5 Grad Celsius. "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", sagt Georg Feulner, der das Forschungs-Team am PIK leitet. Es dauerte rund 30 Jahre, bis das Klima sich wieder erholt hatte, so fanden die Wissenschaftler heraus.

Zusätzlich wurde die Ozeanzirkulation gestört. Das Oberflächenwasser kühlte ab, wurde deshalb dichter und damit schwerer. Während diese kühleren Wassermassen absanken, stieg wärmeres Wasser aus tieferen Schichten auf und transportierte damit Nährstoffe an die Oberfläche. Das löste wahrscheinlich eine massive Algenblüte aus, so die Forscher. Es ist vorstellbar, dass diese Algenblüte Giftstoffe erzeugte, die das Leben an den Küsten schädigten. In jedem Fall wurden die Ökosysteme im Meer schwer erschüttert, und dies trug wahrscheinlich bei zum Artensterben in den Ozeanen, etwa zum Aussterben der bekannten Ammoniten.

"Es zeigt, wie wichtig das Klima für alle Lebensformen auf unserem Planeten ist"


Die Dinosaurier, bis dahin die Herrscher der Erde, machten dem Aufstieg der Säugetiere und damit letztlich der Menschheit Platz. Die Studie zur Erdvergangenheit zeigt damit auch, dass die Erforschung zukünftiger Bedrohungen durch Asteroiden nicht allein von akademischem Interesse ist. "Es ist faszinierend zu sehen, wie die Evolution zum Teil von Zufällen wie dem Einschlag eines Asteroiden angetrieben wird. Massen-Aussterben in der Erdgeschichte zeigen, dass das Leben auf unserer Erde durchaus verletzlich ist", so Feulner. "Es veranschaulicht auch, wie wichtig das Klima für alle Lebensformen auf unserem Planeten ist. Ironischerweise ist heute die direkteste Bedrohung nicht etwa eine natürliche Abkühlung, sondern die menschgemachte Erwärmung."


Quelle: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Januar 2017