ForschungAsteroid löste Massenaussterben am Ende der Kreidezeit aus

17. April 2020

Internationales Forscherteam schließt Vulkanismus als Ursache aus

Vor 66 Millionen Jahren – an der Grenze von der Kreidezeit zum Paläogen – starben rund Dreiviertel der Tierarten aus, unter anderem die Dinosaurier. Die Ursache dafür wird seit Jahrzehnten in der Wissenschaft kontrovers diskutiert. Aktuelle Untersuchungen eines internationalen Forscherteams deuten darauf hin, dass ein Asteroideneinschlag alleiniger Verursacher dieses Massenaussterbens war und vulkanische Aktivität keine Rolle gespielt hat, auch wenn sie durchaus Auswirkungen auf das Klima und die Biosphäre hatte. An den Untersuchungen waren Geowissenschaftler der Universität Heidelberg maßgeblich beteiligt.

Tiefseebohrkerne aus dem Nord- und Südatlantik
Dinosaurier mit Asteroid

Das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit war das jüngste von fünf großen Ereignissen dieser Art, die in der Erdgeschichte stattgefunden haben. Wie der Heidelberger Geowissenschaftler Prof. Dr. Oliver Friedrich erläutert, kommen dafür zwei Szenarien als mögliche Ursachen in Frage – ein Asteroideneinschlag vor der Halbinsel Yucatán (Mexiko), dessen Folge noch heute in Form eines 200 Kilometer breiten Kraters sichtbar ist, oder massive vulkanische Aktivitäten über einen längeren geologischen Zeitraum in der Region Dekkan im Süden Indiens. Die Auswirkungen des Deccan-Vulkanismus hat nun das 36-köpfige Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Pincelli M. Hull von der Yale University (USA) und Privatdozent Dr. André Bornemann von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit verschiedenen geochemischen und mikropaläontologischen Methoden untersucht.

Analysiert wurden Tiefseebohrkerne aus dem Nord- und Südatlantik sowie dem Pazifik, die den Zeitabschnitt der Kreide-Paläogen-Grenze umfassen. Die aus den Sedimentproben erhobenen paläontologischen Daten und die rekonstruierten Temperaturveränderungen wurden mit den Ergebnissen von Kohlenstoffkreislaufmodellen verglichen, um so einen möglichen Fingerabdruck des Deccan-Vulkanismus aufzuzeigen und die vulkanischen Aktivitätsphasen zeitlich einzuordnen. Aufgabe der Forscher am Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg war es, stabile Sauerstoff- und Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse zu messen, um Änderungen der Temperatur und des Kohlenstoffkreislaufes im Nordatlantik nachzuweisen.

Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die marinen Umweltveränderungen an der Grenze von der Kreidezeit zum Paläogen nicht vom Vulkanismus herrühren können. Danach haben mindestens die Hälfte der Entgasungen vor allem von CO, die von den vulkanische Aktivitäten in der Region Deccan stammen, noch in der obersten Kreide stattgefunden und waren für eine kurze Erwärmungsphase 200.000 Jahre vor der Kreide-Paläogen-Grenze verantwortlich, nicht jedoch für das Massenaussterben vor 66 Millionen Jahren. Dies zeigt sich daran, dass die mit dem Vulkanismus in Verbindung gebrachten Änderungen des Kohlenstoffkreislaufes sowie der marinen Temperaturen zeitlich vor dem Massenaussterben stattfanden, wie Prof. Friedrich erläutert.

Die Resultate der Forscher um Prof. Hull und Dr. Bornemann stützen damit die Annahme, dass ein Asteroideneinschlag als alleiniger Verursacher für das massenhafte Aussterben der Tierarten verantwortlich war. Die Forschungsergebnisse zeigen allerdings auch, dass der Vulkanismus durchaus Auswirkungen auf das Klima und die Biosphäre vor und nach dem Massenaussterben hatte, beispielsweise in Form von kurzfristigen Temperaturänderungen, so die Wissenschaftler.

Prof. Friedrich leitet am Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg die Forschungsgruppe Sedimentologie und marine Paläoumweltdynamik. Die Forschungsarbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Originalpublikation

P. M. Hull, A. Bornemann et al.: On impact and volcanism across the Cretaceous-Paleogene boundary. Science 17 Jan 2020: Vol. 367, Issue 6475, pp. 266-272