Massensterben zwischen Perm und Trias Das Ende der Urkrebse

Das Massensterben vor 250 Millionen Jahren übertraf in seinem Ausmaß selbst das Ende der Dinosaurier und wurde vermutlich durch einen Kometen- oder Asteroideneinschlag ausgelöst. Die Fullerene, große Kohlenstoff-Moleküle mit dem Aussehen eines Fußballs, scheinen den notwendigen Beweis zu liefern.

Von Christian Gritzner


Meteoriteneinschlag aus Künstlersicht
NASA

Meteoriteneinschlag aus Künstlersicht

Impakt!


Das Einschlags-Szenario: Ein Feuerball mit der Energie von vielen Millionen Atombomben erscheint urplötzlich in der Erdatmosphäre und erreicht wenige Sekunden später den Boden - ein gigantischer Krater entsteht. Die Strahlung ist so stark, dass sofort Feuer entstehen. Kurz danach rast eine Druckwelle über die Erde, die in der Nähe des Kraters alles Leben auslöscht.

Der Asteroid oder Komet ist komplett verdampft, ebenso wie dessen hundertfache Masse an Erdboden oder Wasser. Das Staub-Dampf-Gemisch steigt in die Atmosphäre auf und verdunkelt die Sonne. Eine große Menge davon wird so hoch geschleudert, dass es viele Monate, vielleicht Jahre dauern kann, bis die Sonne wieder sichtbar wird. Durch das Aussetzen der Photosynthese wird die Nahrungskette unterbrochen - ein tödlicher Vorgang.

Damit nicht genug: Riesige Mengen an giftigen Stickoxiden werden erzeugt und gewaltige Erdbeben und sogar Vulkanismus ausgelöst. Der Sauerstoffgehalt der Meere ändert sich ebenso wie die Meereshöhen und das Klima weltweit.

Dr.-Ing. Christian Gritzner vom Institut für Luft- und Raumfahrttechnik Dresden
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Dr.-Ing. Christian Gritzner vom Institut für Luft- und Raumfahrttechnik Dresden

Das Perm-Trias-Massensterben

Das verheerendste Massensterben aller Zeiten fand vor 250 Millionen Jahren statt. 90 Prozent aller Meereslebewesen und 70 Prozent der Landbewohner starben aus, so auch die Trilobiten, eine primitive Krebsart, die als Leitfossilien eine Rolle spielen. In den Gesteinsschichten der Erde ist dies erkennbar, als Grenze zwischen den Erdzeitaltern Perm und Trias, auch mit P/T abgekürzt. Das Massensterben dauerte etwa 8000 bis 100.000 Jahre - eine Mikrosekunde auf der geologischen Zeitskala.

Vor über 20 Jahren entdeckte man, dass Einschläge von kilometergroßen Asteroiden und Kometen derartige Massensterben verursachen können. In der Ausgabe vom 23. Februar 2001 des Wissenschaftsmagazins "Science" stellten Luann Becker von der University of Washington und ihre Kollegen ihre neuesten Forschungsergebnisse vor. Sie fanden heraus, dass das P/T-Massensterben sehr schnell vor sich ging, also ausgelöst durch eine Katastrophe, die auch aus dem Weltraum gekommen sein kann. Fullerene, die in der P/T-Grenzschicht gefunden wurden und auch in Meteoriten vorkommen, stützten diese Annahme.

Der außerirdische Ursprung der Fullerene wurde durch das Vorhandensein spezieller Kohlenstoff-Isotope und auch von in den Fullerenen "gefangenen" Helium-3-Atomen nachgewiesen. Diese Atome sitzen in der Mitte des Fullerens, wie in einem Käfig. Während auf der Erde fast nur Helium-4 und kaum Helium-3 vorkommt, gibt es im Weltall einen deutlich höheren Anteil an Helium-3, das von der Sonne stammt. Dieses Helium-3 wurde auch in den P/T-Fullerenen in solchen Mengen nachgewiesen, die auf den Weltraum als Entstehungsort der Fullerene hindeuten.

Kometeneinschlag statt Asteroiden-Attacke

Bisher wurde dieses Massensterben mit einem massiven Vulkanismus erklärt. Becker und ihre Kollegen vermuten, dass der Einschlag eines sechs bis zwölf Kilometer großen Objektes den Vulkanismus getriggert haben könnte. Die ungefähre Größe des Objektes ergibt sich aus dem Fullerene-Fund: Objekte kleiner als sechs Kilometer hätten nicht diese weit reichenden globalen Folgen gehabt, Objekte größer als zwölf Kilometer hätten noch mehr mit Gasatomen gefüllte Fullerene über die ganze Erde verteilt. Die Einschlaggeschwindigkeit von Kometen auf der Erde beträgt je nach deren Bahn zwischen 11,2 und 70 Kilometer in der Sekunde.

Eine erhöhte Menge an Iridium wurde bereits bei früheren Untersuchungen der Perm-Trias-Grenze gemessen. Sie ist jedoch zehnmal geringer als die der Kreide-Tertiär-Grenzschicht (K/T). Ein Stein-Asteroid soll verantwortlich für das K/T-Ereignis vor 65 Millionen Jahren sein, dem angeblich auch die Dinosaurier zum Opfer fielen. Chris Chyba vom Seti-Institut vermutet nun, dass der Perm-Trias-Impaktor ein Kometenkern war, denn: Kometenkerne enthalten große Mengen Wassereis und andere gefrorene Gase und nur wenig Iridium-haltigen Gesteinsstaub.

Kosmische Katastrophen unausweichlich?

Solche gigantischen Einschlagereignisse wie vor 250 Millionen und 65 Millionen Jahren gab es mehrfach in der Erdgeschichte. Die Chancen, dass wir von einem solchen Ereignis betroffen sein werden, sind sehr gering. Allerdings reichen schon viel kleinere Objekte von wenigen 100 Metern Durchmesser aus, um große regionale Schäden auf der Erde anzurichten. Dies kommt wesentlich häufiger vor. Daher gibt es bereits erste, leider noch sehr zaghafte Ansätze, gefährliche Asteroiden und Kometen zu entdecken und eine kommende Kollision möglichst früh zu erkennen und abzuwehren. Mit solchen präventiven Maßnahmen könnte die Menschheit sich selbst und die irdische Biosphäre vor den fatalen Folgen der nächsten "kosmischen Katastrophe" bewahren. Trilobiten und Dinosaurier hatten diese Chance nicht.



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