Gigantische Schwefelfreisetzung: Forscher finden neue Ursache für Massensterben in der Erdgeschichte
Ammoniten lebten vom Emsium (Unterdevon) bis Maastrichtium (Oberkreide) - 407,6 bis 66 Millionen Jahren. Auch sie wurden die Massensterben ausgerottet (Illustration von Heinrich Harder, aus: Wilhelm Bolsche, Tiere der Urwelt, 1908).
Imago/Gemini Collection- Studie zeigt: Metamorphe Prozesse setzten Schwefel und Kohlenstoff frei und verstärkten Aussterben.
- In der Atmosphäre wurden daraus Sulfatpartikel, die Sonnenlicht reflektierten und Abkühlung brachten.
- Belege betreffen Ordovizium, Devon, Perm und Trias – jeweils mit massiven Artenverlusten.
- Beim Ereignis vor 252 Millionen Jahren wirkten zudem Mega-El Niños, ausgelöst durch Sibirischen Trapp.
- Das Sibirische Trapp setzte rund 40 000 Gigatonnen Kohlenstoff frei und erwärmte die Erde stark.
Die Zusammenfassung wurde durch künstliche Intelligenz erstellt.
In der Erdgeschichte kam es mehrmals zu Massenaussterben, die durch gigantische Vulkanausbrüche, Asteroideneinschläge, Veränderungen der Atmosphäre, Sauerstoffmangel in den Ozeanen und ähnliche Ereignisse, durch die sich die Umwelt schnell verändert hat, ausgelöst wurden.
Mega-El Niños vor 252 Millionen Jahren
Beim größten dieser Massenaussterben vor 252 Millionen Jahren könnte das Klimaphänomen El Niño eine entscheidende Rolle gespielt haben. Neue Untersuchungen von Fossilfunden zeigen, dass es damals Jahrzehnte andauernde Mega-El Niños gab.
Ursache für das größte Massensterben in der Erdgeschichte waren Vulkanausbrüche im heutigen Russland – und in der Folge gigantische Treibhausgas-Emissionen und umkippende Meere. Dabei wurde so viel Kohlendioxid freigesetzt, dass das globale Klima kollabierte. Ein gigantischer Flutbasalt - Trapp genannt - aus extrem dünnflüssiger basaltischer Lava überzog die Landschaft und gestaltete das heutige Sibirien.
Illustration des Perm-Trias-Massensterbens vor 252 Millionen Jahren.
Dawid Adam Iurino/PaleoFactory/Sapienza University of Rome/GeomarGlobale Folgen des Sibirischen Trapp
Dieses Sibirische-Trapp-Ereignis setzte rund 40 000 Gigatonnen Kohlenstoff frei. Die Folge war ein Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um fünf bis zehn Grad Celsius.
Dieser Klimaschock führte zum größten Artensterben der Erdgeschichte. Es dauerte mehrere Millionen Jahre, bis sich die Fauna und Flora an Land und in den Meeren von diesem Ereignis erholt hatte. Während dieser Regenerationsperiode war das Kohlenstoff-Klima-Regulierungssystem der Erde wahrscheinlich schwach und ineffizient, was zu einer langfristigen Klimaerwärmung führte.
Nun haben Wissenschaftler der Florida State University (FSU) in Tallahassee nun eine Studie im Fachjournal „Science Advances“ publiziert, laut der es neue Belege für einen weiteren Prozess gibt, der bei den urzeitlichen Massenaussterben eine Rolle gespielt hat.
Die Forscher um Michael Diamond und Emily Stewart haben Erkenntnisse aus der Geochemie des tiefen Erdinneren mit Erkenntnissen aus den Atmosphärenwissenschaften verknüpft. Sie konnten so zeigen, dass natürlich freigesetzter Kohlenstoff und Schwefel aus Gesteinen ähnliche Emissionen ausgelöst haben wie Vulkanausbrüche.
Extremhitze verursacht metamorphe Prozesse
Stewart erforscht schon seit lange die Effekte von metamorphen (wörtlich übersetzt: umgestaltend, die Gestalt wandelnd) Flüssigkeiten auf die langfristige Bewohnbarkeit der Erde. Es handelt sich dabei ursprünglich um Gesteine, die durch extremen Druck und hohe Temperaturen im Erdinneren umgewandelt wurden. Beispiele hierfür sind Marmor oder Gneis. Metamorphe Prozesse entstehen , wenn die extreme Hitze tief unterhalb der Erdoberfläche auf Gestein trifft.
Beispiele für solche geologischen sind beispielsweise anderem in der Ferrar-Großprovinz in der Antarktis oder in den Sibirischen Trapps zu finden, wo Gestein durch Magma stark aufgeheizt wird. Wenn das Gestein Schwefel und Kohlenstoff enthält, führen die hohen Temperaturen dazu, dass diese Stoffe freigesetzt werden und Gase an die Erdoberfläche gelangen.
80 Prozent der Meeresbewohner und mehr als 60 Prozent der Landbewohner starben am Ende des Perm-Erdzeitalters aus.
Imago/DepositphotosSulfatpartikel kühlen die Erde
In der Erdatmosphäre verwandeln sich die Schwefelemissionen in Sulfatpartikel - Sulfate sind die Salze und Ester der Schwefelsäure -, die einen Teil des Sonnenlichts ins Weltall zurückreflektieren. Die Rückstrahlkraft der Erde - der sogenannte Albedo - nimmt dadurch zu, die Erde nimmt weniger Energie von der Sonne auf und es kann zu längeren Perioden mir einer starken Abkühlung kommen.
Ordovizium: Dem Meteorologen Michael Diamond und der Geologin Emily Stewart zufolge könnten solche metamorphen Prozesse das Massenaussterben am Ende des Ordoviziums vor rund 440 Millionen Jahren, bei dem rund 85 Prozent der Arten in den flachen Meeresgebieten starben mitausgelöst haben.
Devon: Die metamorphen Prozesse können zudem beim Massenaussterben am Ende des Devons vor etwa 370 Millionen Jahren, bei dem unterschiedliche Meeresarten, vor allem riffbildende Korallen und gepanzerte Knochenfische, verschwunden sind, eine Rolle gespielt haben.
Perm: Die Schwefelemissionen sollen vor rund 254 Millionen Jahren am Ende des Perms auch für das „Großes“ mitverantwortlich gewesen. Damals verschwanden 96 Prozent der Meeresarten und 70 Prozent der Landwesen.
Trias: Auch beim Massenaussterben am Ende der Trias, vor etwa 201 Millionen Jahren, sollen metamorphe Prozesse den Ausschlag gegeben haben. Es starben viele große Land-, Wasser- und fliegende Reptilien.
Das Leben auf der Erde überstand all diese Massensterben seiner Geschichte. Die Evolution brachte auf wunderbare Weise neue, fortgeschrittenere Lebewesen hervor.