06.02.2019

Mega-Aussterben: Erst war die Pflanzenwelt dran

Von der zuvor bunten Tier- und Pflanzenwelt blieb kaum noch etwas übrig – das Perm-Zeitalter endete mit dem schlimmsten Massenaussterben der Erdgeschichte. Nun haben Forscher neue Hinweise auf den Ablauf des Dramas entdeckt. Zuerst könnten demnach die Pflanzen im Süden des Superkontinents Pangaea gestorben sein und zwar durch Nickel, das damals riesige Vulkansysteme in die Atmosphäre spuckten. Die Folgen dieses Effekts in Kombination mit weiteren katastrophalen Entwicklungen führten dann mit Verzögerung zum gesamten Ausmaß des globalen Massenaussterbens, vermuten die Forscher.

 

Der Untergang der Welt der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit ist das bekannteste Massenaussterben der Erdgeschichte – doch ein noch deutlich umfangreicheres hatte sich bereits viel früher abgespielt: Vor etwa 252 Millionen Jahren verschwanden rund 96 Prozent der Meereslebewesen und rund 75 Prozent der Landwirbeltiere. Als Hauptgrund für den Zusammenbruch der Ökosysteme gilt der starke Vulkanismus am Ende des Perm-Zeitalters, als die kontinentale Kruste der Erde noch aus dem Superkontinent Pangaea bestand.

 

 

Wie lief das höllische Drama ab?

Konkret belegen gigantische Lagerstätten von Flutbasalt: Vor etwa 252 Millionen Jahren begann es im heutigen Sibirien gewaltig zu brodeln. Riesige Vulkansysteme setzten dort über lange Zeit hinweg enorme Mengen Treibhausgase frei und brachten damit katastrophale Prozesse in Gang, denen die meisten Lebewesen der damaligen Zeit nicht gewachsen waren. Über die Details der Abläufe gibt es allerdings noch immer viele offene Fragen. Beispielsweise ist unklar, in welchen Schritten und Zeiträumen sich das Massenaussterben abgespielt hat.

 

Die Studie der Forscher um Christopher Fielding von der University of Nebraska-Lincoln legt nun nahe, dass der erste Akt des Dramas von einer giftigen Nickelwolke geprägt gewesen sein könnte: Demnach haben die Eruptionen im heutigen Sibirien in einer bestimmten Phase enorme Mengen an Nickel-Aerosolen freigesetzt. Vor allem im Süden Pangaeas führte dies zu einem Zusammenbruch der Pflanzenwelt. Dieser Schlag erfolgte allerdings bereits 400.000 Jahre vor dem großen Aussterben der Meerestiere, geht aus den Ergebnissen hervor. Es handelt sich somit um einen Hinweis, demzufolge sich die katastrophale Entwicklung in Schüben innerhalb eines vergleichsweise langen Zeitraums abgespielt hat.

 

Die Ergebnisse basieren auf einer Untersuchung von Sedimentgesteinen der südöstlichen Klippen Australiens. Dort entdeckten die Forscher neben fossilen Spuren von Pflanzen überraschend hohe Nickelkonzentrationen, die nicht aus lokalen Quellen stammen konnten. Fielding und seinen Kollegen zufolge deuten die Ergebnisse darauf hin, dass sich das Element dort am Ende des Perm-Zeitalters niedergeschlagen hat. Als Erklärung kommt der Vulkanismus im heutigen Sibirien in Frage: Vermutlich war dort ein Nickelvorkommen der Lava ausgesetzt gewesen und es bildeten sich Aerosole, die durch die damaligen Luftströmungen weit nach Süden verdriftet wurden.

 

Nickel könnte die Pflanzen vergiftet haben

Wie die Forscher erklären, passen die Ergebnisse zu früheren Untersuchungen, bei denen in anderen Teilen der Welt ebenfalls ungewöhnliche Nickelkonzentrationen in Gesteinen des späten Perm-Zeitalters nachgewiesen wurden. Außerdem ist bekannt, dass hohe Nickelkonzentrationen für Pflanzen tödlich sind. Somit kommen sie als Ursache für den scheinbar abrupten Zusammenbruch der Flora in Frage, den die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Untersuchungen nachgewiesen haben. Ihnen zufolge könnte der Effekt anschließend auch an weiteren Prozessen beteiligt gewesen sein: Mit dem Tod der Pflanzen brachen die Grundlagen der Ökosysteme weg – die Vegetarier verhungerten und somit auch die Fleischfresser. Am Ende könnten dann auch giftige Sedimente vom Land in die Meere geströmt sein, wo sie zum späteren Zusammenbruch der Meeresökosysteme beitrugen.

 

Unterm Strich spiegelt sich in dem Ergebnis somit wider: Das Aussterben an der Perm-Trias-Grenze war von einem mehrstufigen Ablauf und Kombinationen von Effekten geprägt. „Und das ist ein wiederkehrendes Thema in allen fünf großen Massensterben in der Geschichte der Erde“, sagt Fielding. Co-Autorin Tracy Frank hebt in diesem Zusammenhang die generelle Bedeutung von Untersuchungen epochaler Prozesse in der Erdgeschichte hervor: „Rückblicke auf diese Ereignisse sind nützlich, weil sie uns zeigen, was passieren kann. Was hat das System der Erde in der Vergangenheit gestört? Was ist wo passiert? Wie schnell kam es zu Veränderungen? Entsprechende Informationen tragen letztlich auch zum Verständnis bei, was jetzt gerade mit der Erde passiert“, meint Frank.

 

 

Quelle: Martin Vieweg für bild der wissenschaft

Foto: Christopher Fielding

Im Gestein des Coalcliff im australischen Bundesstaat New South Wales fanden die Forscher Spuren aus der Ära des Massenaussterbens.
Im Gestein des Coalcliff im australischen Bundesstaat New South Wales fanden die Forscher Spuren aus der Ära des Massenaussterbens.

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