Vulkane, brennende Kohlelager und Quecksilber: Auslöser des größten Massensterbens aller Zeiten?

Für die Forscher ist klar: Vulkane müssen der Auslöser für das größte bislang bekannte Massenaussterben in der Geschichte der Erde gewesen sein. Als stärksten Beweis sehen die Experten die Anwesenheit von Quecksilber in uraltem Gestein.

Innerhalb von 4,5 Milliarden Jahren fünf bekannte Massenaussterben

In ihren 4,5 Milliarden Jahren erlebte die Erde bereits fünf bekannte Massenaussterben. Das Aussterben der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren und das Artensterben im Jungpleistozän (Mammut, Säbelzahntiger, etc.) bilden die jüngsten Ereignisse dieser Art.

Neben Quecksilber fanden die Wissenschaftler eine weitere elementare Signatur – Iridium. Die Forscher vermuten, dass ein riesiger Meteorit das heutige Mexiko traf, das Iridium freisetzte und zum Massenaussterben der Dinosaurier beitrug.

Die daraus resultierende Explosionswolke schleuderte u. a. iridiumhaltige Partikel in die Atmosphäre. Diese regneten wieder auf die Erde hinab und konnten so in geologischen Aufzeichnungen auf der ganzen Welt wiederentdeckt werden.

Fakten zu Iridium. Foto: iStock / Bearbeitung: Epoch Times

„Das Große Sterben“ geschah lange vor den Dinosauriern

Wenn wir heute Massensterben hören, denken wir sofort an das Verschwinden der Dinosaurier vor etwa 66 Millionen Jahren. Doch nur Wenige wissen, dass dies nicht das größte Artensterben der Erdgeschichte war. Erheblich drastischer war das Aussterben vor 252 Millionen Jahren an der Perm-Trias-Grenze im Übergang vom Paläozoikum zum Mesozoikum, vor dem Zeitalter der Dinosaurier.

Bei diesem Ereignis verschwand mehr als 95 Prozent des Lebens auf dem Planeten binnen Hunderttausenden von Jahren. Aufgrund der extremen Zahl und seiner weiten Verbreitung nennen es die Wissenschaftler „das Große Sterben“.

Paläontologen der Universität Cincinnati (USA) und der China University of Geosciences erklärten nun in ihrer Studie, dass sie einen hohen Quecksilberwert in geologischen Aufzeichnung an fast einem Dutzend Standorten auf der ganzen Welt fanden. Dieser Fund liefert für die Forscher überzeugende Beweise dafür, dass Vulkanausbrüche für das Massensterben vor 250 Millionen Jahren verantwortlich sein müssen.

Fakten zu Quecksilber. Foto: iStock / Bearbeitung: Epoch Times

Brennende Kohlelagerstätten und Quecksilberdampf in der Atmosphäre

Die Vulkanausbrüche entzündeten dabei riesige Kohlelagerstätten und entließen Quecksilberdampf in die Atmosphäre. Dieser regnete gebunden auf die Erde und lagerte sich in marinen Sedimenten rund um den Planeten ab. Diese elementare Signatur einer Katastrophe sollte anschließend das Zeitalter der Dinosaurier einläuten.

„Vulkanische Aktivitäten, einschließlich der Emissionen vulkanischer Gase und der Verbrennung organischer Substanz, haben reichlich Quecksilber an die Erdoberfläche abgegeben“, erklärte Jun Shen, Professor der China University of Geosciences, in einer Mitteilung.

Das Massensterben ereignete sich an der sogenannten Perm-Trias-Grenze. Dabei tötete es einen Großteil des Land- und Meereslebewesen. Dieses Ereignis bildete die Grundlage für den Aufstieg der Dinosaurier. Stattdessen verschwanden prähistorische Monster wie die Gorgonopsiden, die wie eine Kreuzung zwischen einem Säbelzahntiger und einem Komodowaran aussahen, völlig von der Erdoberfläche.

Gorgonopsiden (links) auf der Jagd nach einem Scutosaurus (rechts)

Zentrum der Katastrophe im heutigen Russland

Die Vulkanausbrüche ereigneten sich im Sibirischen Trapp, einem vulkanischen System im heutigen Zentralrussland. Dort gab es jedoch keine spektakulären Eruptionen kegelförmiger Vulkane, sondern Dampf- und Lava-speiende Risse im Boden. Die Ausbrüche waren häufig und lang anhaltend und erstreckten sich über einen Zeitraum von Hunderttausenden von Jahren.

„Typischerweise wird bei großen, explosiven Vulkanausbrüchen viel Quecksilber in die Atmosphäre freigesetzt“, sagt Thomas Algeo, Professor für Geologie am UC McMicken College of Arts and Sciences.

„Quecksilber ist ein relativ neuer Indikator für Forscher. Es ist ein beliebtes Thema geworden, um vulkanische Einflüsse auf wichtige Ereignisse in der Erdgeschichte zu untersuchen“, so Algeo.

Ein Vulkan bricht während eines Starkregens aus. Foto: Illustration/Margaret Weiner/UC Creative Services

Zähne von Lebewesen gaben Hinweis auf die Datierung

Die Forscher entdeckten neben den Quecksilberkonzentrationen auch die fossilen Überreste von Conodonten, kleinen Meereslebewesen. Diese halfen den Wissenschaftlern das umliegende Gestein zu datieren, in dem das Quecksilber abgelagert wurde. Wie die meisten anderen Kreaturen auf dem Planeten wurden auch die Conodonten durch die Katastrophe ausgelöscht.

Die Eruptionen schleuderten über den gesamten Zeitraum bis zu 3 Millionen Kubikkilometer Asche in die Luft. Im Vergleich dazu, gelangte beim Ausbruch des Mount St. Helens in Washington 1980 nur 1 Kubikkilometer Asche in die Atmosphäre. Dabei bedeckte die Asche sogar Autoscheiben in Oklahoma, 3.000 Kilometer vom Mount St. Helens entfernt!

Tatsächlich, so Algeo, spuckten die prähistorischen Ausbrüche so viel Material in die Luft, dass sie den Planeten um durchschnittlich etwa 10 Grad Celsius erwärmten.

Auslöser: Vulkan – Ursache: Klimaveränderung

Mit dem Ausbruch des Vulkans folgte die Veränderung des Klimas. Laut den Forschern sei vor allem das sich erwärmende Klima einer der größten Schuldigen des Massensterbens gewesen. Weiterhin verdarb saurer Regen viele Gewässer und erhöhte den Säuregehalt der globalen Ozeane. Außerdem hatte das wärmere Wasser aufgrund des Mangels an gelöstem Sauerstoff mehr Todeszonen.

„Wir kratzen uns oft den Kopf darüber, was genau am schlimmsten war. Lebewesen, die sich an kältere Umgebungen angepasst haben, hätten Pech gehabt“, sagte Algeo. „Also schätze ich, dass Temperaturschwankungen der Killer Nummer eins waren. Die Auswirkungen würden sich durch Versauerung und andere Toxine in der Umwelt verschärfen.“

Mit dem Vulkanausbruch an der Perm-Trias-Grenze starben 95 Prozent der Lebewesen aus, u. a. auch die räuberischen Gorgonopsiden. Foto: Margaret Weiner/UC Creative Services

Über einen längeren Zeitraum von wiederholten Ausbrüchen konnte sich die Nahrungskette der Erde kaum erholen. „Es ist nicht unbedingt die Intensität, sondern die Dauer, die zählt“, sagte Algeo. „Je länger dies dauerte, desto mehr Druck wurde auf die Umwelt ausgeübt.“

Auch die Erde erholte sich nur langsam von der Katastrophe, weil die anhaltenden Störungen die Biodiversität weiterhin auslöschten, sagte er.

Die PDF zur Studie finden Sie hier (Englisch): Evidence for a prolonged Permian–Triassic extinction interval from global marine mercury records