15.11.2010

PALÄONTOLOGIEFriedhof der Ungetüme

In einer kolumbianischen Kohlenmine graben Forscher den ältesten tropischen Regenwald aus, in dem einst auch die monströse Riesenschlange Titanoboa hauste. Vor knapp 60 Millionen Jahren führte eine globale Erwärmung dort zur Explosion der Artenvielfalt.
Die Mondlandschaft aus glühender Steinkohle erinnert an einen gigantischen Grill. Die schwarzen Brocken sind so rein, dass sie sich an manchen Stellen von selbst entzünden. Am Horizont steigt Rauch auf.
Die Paläontologen, die hier von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang über die schwarzen Hänge kraxeln - bewaffnet mit Hämmern, Spitzhacken und zierlichen Instrumenten, die aussehen wie Zahnarztbesteck -, haben sich vermummt, nur die Hände sind frei. Mit Helm, Sonnenbrille und Sonnenschutzmaske wehren sie sich gegen die sengende Hitze.
"Ungefähr so stelle ich mir die Hölle in Dantes 'Göttlicher Komödie' vor", sagt Carlos Jaramillo, 41, der Chef der Forschergruppe. Er strahlt dabei übers ganze Gesicht. "Aber jeder Tag hier ist wie Weihnachten, man weiß nie, was man finden wird."
Jaramillo, ein kleiner drahtiger Mann mit kahlem Kopf und Brille, kauert an einem steilen Abhang und tastet mit den Fingern die Furchen eines Gesteinsbrockens ab. Er schwitzt, seine Atmung geht schwer, und er muss aufpassen, dass er auf dem bröckelnden Boden nicht abrutscht.
Behutsam zerteilt der kolumbianische Paläontologe, der am Smithsonian Tropical Research Institute in Panama-Stadt arbeitet, das brüchige Gestein. Zum Vorschein kommt ein fast vollkommen erhaltenes, zartgeädertes fossiles Blatt. "Seht her, man kann mit bloßem Auge die Blattadern der vierten Ordnung erkennen", erklärt Jaramillo seinen Mitarbeitern, die sich um ihn geschart haben. Beinahe zärtlich streichelt er das Fossil: "In diesem Gestein kann man lesen wie in einem Buch."
Die Geschichte, die Jaramillo und sein Team in Cerrejón, einem riesigen Steinkohlen-Tagebau im Norden Kolumbiens, freilegen, Schicht für Schicht, in höllischer Kleinarbeit, spielt vor rund 60 Millionen Jahren. Sie handelt von der Geburt des tropischen Regenwalds, wie wir ihn heute kennen.
Die Dinosaurier waren zu jener Zeit schon von der Erde verschwunden, doch in der Geschichte treten kaum weniger monströse Darsteller auf. Als bedrohlichstes aller Ungetüme kroch die Titanoboa durchs Unterholz: Die Monsterschlange war 13 Meter lang, hatte an der dicksten Stelle den Durchmesser eines Lkw-Reifens und wog über eine Tonne. Am liebsten fraß sie Riesenkrokodile. Neben der Titanoboa sähen alle heutigen Riesenschlangen aus wie Regenwürmer.
Was die Forscher in der Fossilienstätte ausgraben, ist vor allem aber die Geschichte einer früheren globalen Erwärmung und ihrer Folgen. "Dass die globale Temperatur seit Beginn des Industriezeitalters wieder ansteigt, ist aus Sicht eines Paläontologen nichts Besonderes", so Jaramillo. "Das gab es früher auch." Ungewöhnlich sei aus geologischer Sicht vielmehr die Tatsache, dass die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre derzeit so gering ist: "In den vergangenen 500 Millionen Jahren lag sie nur zweimal so tief."
Jaramillo möchte nicht missverstanden werden: "Uns Menschen kann der Klimawandel durchaus große Probleme bereiten, weil wir nicht darauf vorbereitet sind." Für falsch hält er jedoch die weitverbreitete Theorie, dass tropische Wälder bei steigenden Temperaturen und CO²-Konzentrationen unter Hitzestress litten. Jaramillo: "Unsere Untersuchungen an Gesteinsformationen in Kolumbien und Venezuela zeigen, dass in der Vergangenheit das exakte Gegenteil der Fall war - die Erwärmung führte zu einer Explosion der Artenvielfalt." Seine jüngste Studie dazu ist soeben im US-Wissenschaftsmagazin "Science" erschienen.
Auch heute leide die Natur nicht primär unter der Erwärmung, sondern unter der Zerstörung und Vergiftung von Lebensräumen durch den Menschen, ist Jaramillo überzeugt. "Das Klima auf der Erde war noch nie stabil", sagt der Paläontologe, "und die Ökosysteme haben sich immer angepasst." Insbesondere die Pflanzen verfügten zumeist über eine physiologische und genetische Variabilität, um mit verschiedenen Temperaturen und Treibhausgaskonzentrationen umgehen zu können.
Der sprunghafte Klimawandel, dem die Paläontologen in Kolumbien und nahe der Grenze in Venezuela nachspüren, ereignete sich vor 56,3 Millionen Jahren. Vermutlich war es vulkanische Aktivität, die dafür sorgte, dass große Mengen an Treibhausgasen vom Meeresgrund aufstiegen und in die Atmosphäre gelangten. "Das führte zunächst zu einer leichten Erwärmung und dann zu Rückkopplungen und einem sich selbst verstärkenden Kreislauf", erläutert Jaramillo.
Innerhalb von 10 000 Jahren verdoppelte sich so die Kohlendioxidkonzentration in der Luft, die globalen Temperaturen stiegen um drei bis fünf Grad Celsius an - und dann passierte das Erstaunliche: "Wäre die Theorie vom Hitzestress richtig, hätten die tropischen Wälder damals zugrunde gehen müssen", sagt Jaramillo, "doch die Fossilien zeigen, dass die Biodiversität in einem kaum fassbaren Ausmaß zunahm."
Erst die damalige Erwärmung führte offenbar dazu, dass sich der tropische Regenwald mit seinem einzigartigen Artenreichtum entwickeln konnte. "Wenn man verstehen will, wie sich eine globale Erwärmung auf die Natur auswirkt", sagt Jaramillo, "liefert dieser phantastische Ort hier ein Lehrbeispiel."
Cerrejón, in der nördlichsten kolumbianischen Provinz La Guajira gelegen, ist eine der größten Steinkohlen-Tagebaustätten der Welt. Die Kohle wird zu 100 Prozent exportiert, mehr als die Hälfte davon geht nach Europa, ein großer Teil nach Deutschland. Derzeit erstreckt sich Cerrejón über 69 000 Hektar - eine Fläche beinahe so groß wie Hamburg.
La Guajira gehört zu den ärmsten und unzugänglichsten Regionen Kolumbiens; die örtliche Verwaltung gilt als korrupt, Bogotá, die Hauptstadt, ist weit weg. Es gibt kaum vernünftige Straßen in La Guajira, dafür jede Menge Wälder und Berge; im Südosten liegt die Grenze zu Venezuela, im Norden das Karibische Meer. Die Region ist ein beliebtes Rückzugsgebiet für Schmuggler, Drogenhändler, Paramilitärs und Guerilleros, die sich hier gegenseitig bekriegen und die zum großen Teil indigene Bevölkerung in Angst und Schrecken versetzen.
Auch die Kohlenmine selbst - rundum bewacht von schwerbewaffnetem Sicherheitspersonal - geriet in den vergangenen Jahren in die Schlagzeilen: Familien würden gewaltsam vertrieben, klagten Menschenrechtsorganisationen, und ganze Dörfer ausgelöscht.
Das soll nun alles der Vergangenheit angehören. "Verantwortungsvoller Bergbau" lautet das neue Motto der Mine. Die Betreiber investieren viele Millionen Dollar in soziale Projekte, neue Dörfer und die Wiederaufforstung genutzter Flächen. Demnächst soll in Cerrejón ein Viersternehotel gebaut werden - und ein Museum, in dem auch die paläontologische Forschung präsentiert wird.
"Bei Kolumbien denken die meisten Leute nur an Drogen und Gewalt", sagt Jaramillo, der Paläontologe. "Wir wollen uns und der Welt beweisen, dass wir auch gute Wissenschaft betreiben können." Sein Team arbeitet mit der University of Florida und anderen amerikanischen Universitäten zusammen. Bei ihren jüngsten Feldstudien außerhalb der Mine mussten die Forscher abwechselnd von der kolumbianischen und der venezolanischen Armee beschützt werden.
"Das war eine ziemlich interessante Erfahrung", erzählt Jaramillo. "In Vene-
zuela hatten wir 5 Soldaten mit Kalaschnikows vor uns, 10 hinter uns und 50 weitere, die uns im Abstand von ungefähr einem Kilometer umringten. Einige Kilometer weiter bildeten 150 zusätzliche Soldaten einen dritten Sicherheitsring." Er grinst und schüttelt den Kopf. "Es ist schon beängstigend, wenn man all diese Kerle mit Sturmgewehren vor der Nase hat und man selbst hantiert mit einem Pinsel."
Doch die Strapazen haben sich gelohnt: Vergangenes Jahr sorgten die kolumbianischen Paläontologen mit der Entdeckung der Titanoboa-Fossilien weltweit für Aufsehen. Die größte Schlange aller Zeiten gedieh offenbar prächtig in der heißen Umgebung. Wie die Forscher errechneten, benötigte das Reptil durchschnittliche Jahrestemperaturen von über 30 Grad Celsius, um seine gewaltige Größe zu erreichen.
Aber wodurch genau beförderte die Erwärmung die Artenvielfalt? Wie entstand aus den eintönigen Wäldern des frühen Paläozäns der heutige tropische Regenwald, dieses farbige, wild wuchernde Durcheinander?
Eine mögliche Antwort auf diese Rätselfrage verbirgt sich in dem kolumbianischen Bergdorf Villa de Leyva, eine rund fünfstündige, kurvenreiche Autofahrt von Bogotá entfernt. Aus dem einstigen Erholungsort spanischer Kolonialherren brachte eine Studentin kürzlich 140 Millionen Jahre alte Gesteinsproben mit. Seither sind die Forscher wie elektrisiert: "Anhand der darin enthaltenen Fossilien können wir vielleicht endlich herausfinden, wie die höheren Blütenpflanzen entstanden sind, die den Regenwald heute dominieren", erklärt Jaramillo. "Schon Darwin hat sich an dieser Frage die Zähne ausgebissen. Es wäre das fehlende Glied in der Kette."
Der Forscher hat bereits eine Theorie, wie es zum Siegeszug dieser artenreichsten und vielfältigsten Pflanzengruppe kommen konnte. Die ersten höheren Blütenpflanzen entstanden unter rätselhaften Umständen vor rund 140 Millionen Jahren und mischten sich zunächst recht unauffällig unter die damals vorherrschenden Nacktsamer - Nadelhölzer, Ginkgogewächse und Palmfarne.
Dann, vor 65 Millionen Jahren, geschah eine globale Katastrophe. Nach dem Einschlag eines gigantischen Meteoriten auf der Halbinsel Yucatán legte sich ein Staubschirm um die Erde, es kam zu einem Temperatursturz und zu einem massenhaften Artensterben - so endete auch die Epoche der Dinosaurier.
"Unter diesen harten Bedingungen", vermutet Jaramillo, "hatten die Blütenpflanzen bessere Überlebenschancen, weil sie effizienter Photosynthese betreiben, mehr Wasser speichern und schneller wachsen können." So konnten sie in dieser unwirtlichen Zeit eher überdauern und den Lebensraum, der bis dahin von den Nacktsamern besetzt gewesen war, neu besiedeln.
Als die Temperaturen dann in die Höhe schossen, nutzten die höheren Blütenpflanzen ihren Startvorteil. Mit der Erwärmung breiteten sie sich rapide aus und bildeten dabei in rascher Folge immer neue Arten. So entstand der moderne Regenwald.
Es gibt noch ein weiteres fehlendes Puzzlestück, das den Paläontologen Kopfzerbrechen bereitet: die Säugetiere. "Das ist wirklich merkwürdig", gesteht Jaramillo, "aber wir haben in Cerrejón bisher kein einziges Säugetier gefunden. Nicht mal eine kleine Beutelratte."
Dabei wäre es besonders interessant zu sehen, wie sich die Erwärmung damals auf jene Tiere auswirkte, die dem Menschen am nächsten stehen.
Jaramillo will weitersuchen, bis er herausgefunden hat, wie es den Säugetieren damals erging. Wie es mit der menschlichen Spezies langfristig weitergehen wird, Klimawandel hin oder her, glaubt er aber ohnehin schon zu wissen.
"Wir werden natürlich aussterben", sagt er und guckt dabei ganz fröhlich. "99 Prozent aller Lebewesen, die auf der Erde existierten, sind im Laufe der Evolution ausgestorben. Warum sollte es gerade den Menschen anders ergehen?" Tröstend fügt er hinzu: "Aber die Erde wird sich in jedem Fall von uns erholen."
(*) Beim Freilegen einer fossilen Schildkröte in der Tagebaumine in Cerrejón.
Von Samiha Shafy

DER SPIEGEL 46/2010
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung


DER SPIEGEL 46/2010
Titelbild
Der digitale SPIEGEL
Diese Ausgabe jetzt digital lesen

Die digitale Welt der Nachrichten. Mit interaktiven Grafiken, spannenden Videos und beeindruckenden 3-D-Modellen.
Sie lesen die neue Ausgabe noch vor Erscheinen der Print-Ausgabe, schon freitags ab 18 Uhr.
Einmal anmelden, auf jedem Gerät lesen - auch offline. Optimiert für Windows 8, Android, iPad, iPhone, Kindle Fire, BlackBerry Z10 sowie für PC/Mac.

Abo-Angebote

Den SPIEGEL lesen oder verschenken und Vorteile sichern!

Jetzt Abo sichern
Ältere SPIEGEL-Ausgaben

Kostenloses Archiv:
Stöbern Sie im kompletten SPIEGEL-Archiv seit
1947 – bis auf die vergangenen zwölf Monate kostenlos für Sie.

Wollen Sie ältere SPIEGEL-Ausgaben bestellen?
Hier erhalten Sie Ausgaben, die älter als drei Jahre sind.

Artikel als PDF
Artikel als PDF ansehen

PALÄONTOLOGIE:
Friedhof der Ungetüme

  • Webvideos der Woche: Truck landet auf Hausdach
  • Automesse IAA: Klimaaktivisten blockieren Eingänge
  • Erosion an der Elfenbeinküste: "Unsere Toten verlassen uns schon"
  • Braunkohletagebau in der Lausitz: 8000 Arbeitsplätze, 4 Tagebaue, 130 Dörfer weg