Neuer Theorie zufolge war für das große Massensterben vor 65 Millionen Jahren,
das ein niederschmetternder Asteroid auslöste, kein Staubschleier verantwortlich

Copyright (C) Dr. Harald Zaun
Köln, im März 2002

In der Erdgeschichte sind schon oftmals unzählige Tier- und Pflanzenarten gewaltigen Naturkatastrophen zum Opfer gefallen. So fand das größte Artensterben der Erdgeschichte vor 250 Millionen Jahren statt. Damals verendeten neunzig Prozent aller im Meer lebenden Organismen und die meisten Landpflanzen und fast drei Viertel aller Landwirbeltierarten. Schuld war ein aus den Tiefen des Alls niederschmetternder Asteroid. Ähnliches könnte sich auch vor 65 Millionen Jahren zugetragen haben. Doch woran die Riesenechsen und Zweidrittel der Tiere und Pflanzen damals nach dem Asteroiden-Crash wirklich zugrunde gegangen sind, lässt sich nicht mehr genau rekonstruieren. Legte sich nach dem Aufprall wirklich eine Staubglocke um die Erde? Blockierte sie das Sonnenlicht und damit auch die Photosynthese? Leitete sie das Massensterben ein? Nein! - sagt der bekannte Paläontologe Kevin Pope in dem letzten Ausgabe des Fachmagazins "Geology". Der direkt nach der Kollision aufgewirbelte Staub war es nicht.

Verlegen um einfallsreiche, kreative, bisweilen sogar wüste Theorien waren Dino-Forscher, Geologen, Paläontologen und Archäobiologen, aber auch selbst ernannte Experten eigentlich noch nie. Geht es darum, das plötzliche Verschwinden der größten Tiere, die jemals an Land gelebt haben, zu erklären, entwickeln diese einen schier grenzenlosen Eifer. So grenzenlos, dass in Insiderkreisen sogar scherzhaft gemunkelt wurde, die Zahl der Theorien würde inzwischen fast genauso groß sei wie die Zahl der ausgestorbenen Gattungen.

Inflation an Ideen

Fürwahr ist das Spektrum der zu diesem Sujet vorgelegten Erklärungsmodelle sehr breit: Es reicht von seriös bis hin zu obskur. Mal machten Wissenschaftler für das plötzliche Aussterben der Riesenechsen irdischen Vulkanismus, mal eine Explosion eines erdnahen Sterns in Form einer Supernova verantwortlich, ein anderes Mal sollen im Zuge plattentektonischer Aktivitäten Klimaveränderungen entstanden sein, die den Urviechern ganz und gar nicht behagten.

Mitunter wiesen manche Hypothesen ridiküle Züge auf. Eine davon stammte aus der Feder des niederländischen Theologen Ben van Noort, der ernsthaft behauptete, die Dinosaurier seien nur deshalb ausgestorben, weil auf der biblischen Arche Noah kein Platz mehr für dieselbigen gewesen wäre. Noah hätte auf seiner Arche nur "Landtiere und Vögel" mitnehmen können, "Sumpftiere" hingegen nicht. Die Dinosaurier seien also keineswegs den Folgen eines Asteroideneinschlags, sondern der großen Sintflut zum Opfer gefallen.

"Im Laufe der Jahre sind Hunderte von wissenschaftlichen Arbeiten geschrieben worden, die Gründe für das Dinosauriersterben nennen", erklärt Professor Michael Benton, der als Paläontologe an der Universität von Bristol arbeitet und sich auf Wirbeltiere spezialisiert hat. "Einige Ideen waren haarsträubend: Bandscheibenvorfälle, Überproduktion an Hormonen, Verlust des Interesses an Sex, Konkurrenzkampf mit Raupen; wogegen andere auf fast jegliche Art von Katastrophen hinweisen: Vulkanausbrüche, magnetische Umkehrungen, Bildung von Gebirgen, Sonnenflecken, Kometeneinschlag".

Wissenschaftlich fundierter klingt da schon die These des amerikanischen Planetenforschers Stephen Kortenkamp, der 1999 zusammen mit seinen Kollegen Stanley Dermott (Universität Florida)postulierte, dass periodisch auftretende Veränderungen der Erdbahn dafür verantwortlich seien, dass unser Planet alle 100.000 Jahre zwei- bis dreimal mehr kosmischen Staub einfängt als gewöhnlich. Gelangen die im Weltall herumschwirrenden Partikel in das Erdschwerfeld, fällt ein Teil zu Boden; der weitaus größere bleibt über der Atmosphäre und legt sich wie ein Mantel um den Globus. Von dort reflektiert er das eingehende Sonnenlicht so wirkungsvoll, dass es zu einer Eiszeit kommt. Auf diese Weise soll das Ende der Dinos seinen Anfang genommen haben. Etliche Dinosaurierexperten aber, allen voran David Kring von der University of Arizona, können mit diesem Ansatz herzlich wenig anfangen: "Lägen Kortenkamp und Dermott mit ihrer These richtig, dann würde auf unserer Erde in schöner Regelmäßigkeit alle 100.000 Jahre ein Massensterben stattfinden", so Kring.

Impact-Theorie als Standardmodell

Geologisch gesehen bildet die Grenze zwischen der Kreide und dem Tertiär, die von den Forschern als K/T-Grenze bezeichnet wird, eine augenfällige Zäsur, weist doch ihr Übergang in der Schichtenfolge vom Mesozoikum zum Känozoikum nur ein zentimeterschmales Band auf. Dabei ist die Geschichte, die dieses schmale Band erzählt, ungemein dramatisch. Es berichtet von einem ungeheuren Einschlag eines kosmischen Himmelskörpers mit nicht minder ungeheuren globalen Konsequenzen für Flora und Fauna. Vor zirka 65 Millionen Jahren muss sich eine unvorstellbare Katastrophe unvorstellbaren Ausmaßes abgespielt haben, die buchstäblich mit einem Schlag der kreidezeitlichen bunten Lebensvielfalt ein Ende setzte. Es war wohl ein 10 bis 14 Kilometer großer Asteroid, der sich mit der fünfmilliardenfachen Kraft der Hiroshima-Atombombe und einer Geschwindigkeit von knapp 20 Kilometer in der Sekunde in den Erdboden bohrte, dabei einen 200 Kilometer großen und 10 Kilometer tiefen Krater sprengte. Als Folge dieser Katastrophe verendeten zahlreiche Pflanzenarten und Zweidrittel der damals lebenden urzeitlichen Geschöpfe - unter ihnen bekanntlich die spektakulärsten Kreaturen, die unseren Planeten jemals bewohnt haben: die Dinosaurier.

Untermauert wird diese These, die nebenbei bemerkt in Insiderkreisen nicht unumstritten ist, von zahlreichen Indizien. Hierzu zählen Befürworter der Impact-Theorie insbesondere die an mehr als 150 Orten auf der Erde nachgewiesenen Iridiumspitzenwerte in Gesteinsablagerungen dieser Zeit. "Es gibt einige Schlüsselbeweise für die Einschlagshypothese: eine weltweite Iridiumanomalie an der KT-Grenze und damit im Zusammenhang stehende unter Schockeinwirkung entstandene Quarze und Glaskügelchen", erläutert Michael Benton. Iridium sei ein Element der Platingruppe, welches auf der Erdkruste selten vorkomme und durch Meteoriten aus dem All auf die Erde gelange, bei im Schnitt niedriger Ablagerungsrate. An der KT-Grenze wüchse diese Rate dann dramatisch an, was zu einer Iridiumspitze führe.

Einen direkten Beweis für die Richtigkeit der Katastrophentheorie glauben die Forscher mit dem Chicxulub-Krater in Yucatan/Mexiko gefunden zu haben. Diese Vertiefung, die einen Durchmesser von 200 Kilometer und ein Alter von ungefähr 65 Millionen Jahren aufweist, könnte die Stelle gewesen sein, wo einst jener kosmische Brocken niederging, der nicht nur die Saurierära schlagartig beendete. Zwar herrscht in der Forschung weitgehend Konsens darüber, dass das Massensterben an der K/T-Grenze auf einen Asteroiden oder Meteoriten zurückzuführen ist. Allerdings gehen die Meinungen in Bezug auf die sich danach einstellenden Folgen und den Ablauf der Ereignisse nach dem Aufprall auseinander. Bisher fand die apokalyptische Version den meisten Zuspruch. "Die physikalischen Beweise legen nahe, dass ein riesiger Meteorit von zirka 10 Kilometer Durchmesser die Halbinsel Yucatan traf und eine Wand aus Steinen und Staub aufwarf. Auch wurden gewaltige Tsunamis ausgelöst. Das schwerere Geröll fiel schnell zurück, aber der leichte Staub wurde hoch hinaus in die Atmosphäre getragen, wo er die Erde als dichte Wolke umgab und die Sonne verdunkelte. Dadurch wurde eine Kältewelle verursacht und der Lichtmangel tötete Pflanzen und Plankton. Die Kälte könnte ausgereicht haben, um die Dinosaurier und andere Reptilien, die ausgestorben sind, zu töten", fasst Michael Benton den Ablauf der Ereignisse zusammen.

Atemberaubend große Rauchsäule

Viele Wissenschaftler glauben, dass sich das Ganze möglicherweise (ungefähr) wie folgt abgespielt hat: Nach dem Einschlag erhitzt sich die unmittelbare Umgebung der Vertiefung auf über tausend Grad Celsius. Gestein schmilzt glasartig auf und wird nach oben geschleudert. Auf dem Festland wüten Feuerstürme unvorstellbaren Ausmaßes; immens große Wassermengen verdampfen aufgrund der gewaltigen Hitze; auf den Meeren toben Stürme mit gigantischen Flutwellen. Eine atemberaubend große Rauchsäule, die noch in Hunderten von Kilometern Entfernung zu sehen ist, arbeitet sich bis in die obersten Schichten der Stratosphäre und befördert dabei Milliarden Tonnen Ruß, Asche, andere Gase und kleine Gesteinstrümmer, vor allem aber Staub mit nach oben, der zum Teil wieder herabregnet, größtenteils aber monate-, wenn nicht sogar jahrelang rund um den Globus einen dichten Wolkenteppich bildet, der Sonnenstrahlen, Licht und damit auch Wärme abschirmt. Infolge dieses finstereren Vorhangs verdunkelt sich die Erde. Eisige Kälte hält Einzug. Wegen der hohen Temperaturen bilden sich enorm große Mengen an Stickoxiden, die in die Stratosphäre hochkatapultiert werden und dort das Ozon zerstören. Die gefährliche UV-Strahlung hat ein leichtes Spiel, ihre zerstörerische Kraft zu entfalten. Aber es kommt noch schlimmer: Das Stickoxid regnet als salpetrige Säure wieder herab und vergiftet die Böden und Gewässer. In den Meeren stirbt das Gros der Mikroorganismen. Durch das Absterben von Planktonorganismen, die durch ihre rege Stoffwechselaktivität normalerweise den Meeren sehr viel Kohlendioxid entziehen, fällt das meeresbiologische Gleichgewicht in sich zusammen. Da jetzt Kohlendioxid aus dem Wasser gast und sich in der Atmosphäre anreichert, stellt sich infolge des Kohlendioxid-Überschusses langsam aber sicher ein Treibhauseffekt ein.^

Aufgewirbelter Staub blockierte nicht das Sonnenlicht

Neue Forschungsergebnisse weisen jetzt allerdings darauf hin, dass der Ablauf dieser Ereignisse in einem entscheidenden Punkt wohl doch anders gewesen sein könnte. Sollte die auf mathematischen Modellen, Computersimulationen und einer eingehenden Literaturrecherche basierende Untersuchung des amerikanischen Geologen Kevin O. Pope von Geo Eco Arc Research in Maryland korrekt sein, dann muss die gängige "Staubthese", wonach der durch den Aufprall des Asteroiden aufgewirbelte Staub sich zuerst in der Erdatmosphäre in großen Mengen ablagerte, dort das Sonnenlicht maßgeblich abschirmte und die Photosynthese blockierte, eventuell ad acta gelegt werden. Denn wie der US-Forscher in der Februar-Ausgabe der Fachpublikation "Geology" berichtet, hatten die Staubkörner seinerzeit bei weitem nicht die richtige Größe, um das für die Photosynthese benötigte Sonnenlicht effizient zu absorbieren.

Pope's Analyse von grobkörnigen drei Millimeter starken Staubablagerungen aus der K/T-Grenze ergab, dass das Gros der Partikel entschieden zu fein und klein gewesen war, um das Sonnenlicht ausreichend zu blockieren. Nur ein geringer Teil der Staubpartikel hätte aufgrund seiner Struktur das sichtbare Licht abschirmen können, was quantitativ zu wenig für eine langwährende Finsternis und zeitlich zu kurz gewesen sei, um ein Artensterben im Übergang von der Kreide- zur Tertiärzeit zu bewirken. Denn nur eine langfristige Blockade der Photosynthese hätte den Zusammenbruch der Nahrungsketten und des irdischen Ökosystems und damit auch das Aussterben der Dinosaurier einleiten können. "Nur etwa 0,01 Prozent des Staubs in der geologischen Schicht, die weltweit nach dem Einschlag abgelagert wurde, besteht aus Staubkörnern mit einer Größe von weniger als einem tausendstel Meter, der nötig ist, um die Photosynthese zu stoppen", erklärt Pope.

Dr. Kevin Pope, der früher bei der NASA arbeitete und an der Entdeckung des riesigen Chicxulub-Kraters in Yucatan maßgeblich beteiligt gewesen war, glaubt indes, dass damals Asche- und Rußpartikel weite Teile der Atmosphäre verfinstert haben. Entstanden seien diese durch großflächige Brände, die nach dem wuchtvollen Aufprall des riesigen Steinbrockens rund um den Globus wüteten. Den Himmel zusätzlich verdunkelt hätten aber auch die Sulfat-Aerosole, die beim Einschlag entstanden seien, verdeutlicht Pope.

Katastrophen dieser Art höchst selten

Pope's Ansicht nach geht die Hypothese, Staub habe das Sonnenlicht massiv blockiert, von falschen Voraussetzungen aus. Die meisten Abschätzungen basierten auf Untersuchungen von Oberflächenexplosionen von Atombomben. Dabei hätten solche Explosionen nur den hundertmillionsten Teil der Energie des Chicxulub-Einschlags gehabt. "Die alten Staub-Berechnungen gehen davon aus, dass schon der Einschlag eines ein bis zwei Kilometer großen Meteoriten weltweite Klimaveränderungen und Hungersnöte mit sich bringt", erklärt Dr. Pope. "Meine neuen Berechnungen zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit, durch einen Asteroiden getötet zu werden, sehr viel geringer ist und dass ein kleiner oder mittlerer Einschlag keine globale Verwüstung anrichtet. Die regionalen Folgen können natürlich trotzdem verheerend sein."

Von den derweil bisher lokalisierten knapp 1200 Asteroiden werden 227 als potentiell gefährlich eingestuft. Rein statistisch gesehen ist mit einem größeren Einschlag alle 500.000 bis zehn Millionen Jahre zu rechnen. Noch undramatischer sieht dies nach der sogenannten "Nemesis-Theorie" aus. Danach ist "nur" alle 26 Millionen Jahre mit einem Kometeneinschlag eines solchen Kalibers zu rechnen. Und schenkt man Kevin Pope Glauben, dann sind Ereignisse in dem Ausmaß, wie vor 65 Millionen Jahren, wohl nur einmal in 100 Millionen Jahren zu erwarten. Dennoch hält Kevin Pope Spekulationen über das Risiko, bei einem Meteoriteneinschlag zu sterben, für deplaciert. Denn bei einem Flugzeugabsturz oder Autounfall sei die Gefahr ungleich größer, ums Leben zu kommen.

Doch bei alledem bleibt ein extrem minimales Restrisiko bestehen. Immerhin fallen jedes Jahr zirka 20.000 Meteoriten auf die Erdoberfläche, wovon die meisten aber nur etwas größer als Kieselsteine sind. Das sich daraus ergebende Gefahrenpotential verkennt auch Pope nicht. Sein beunruhigender Originalkommentar hierzu: "It's still a very remote thing, but it can happen."

Links zum Thema:

• Artikel über Artensterben
• Professor Michael Benton
• Stephen Kortenkamp
• David Kring
• Impact-Theorie
• "Nemesis-Theorie"
• Iridium
• Chicxulub-Krater