Chicxulub-Einschlag löste Wärmeperiode aus

Vor 66 Millionen Jahren prallte im Norden der Halbinsel Yucatán in Nordamerika ein Meteorit auf die Erde und trug vermutlich entscheidend zum Aussterben der Dinosaurier bei. Außerdem setzte der Einschlag große Mengen an Kohlendioxid frei – und löste dadurch eine lang anhaltende Wärmeperiode aus, berichtet ein Team um Ken MacLeod von der University of Missouri in Columbia jetzt in der Zeitschrift „Science“. Anhand von Überresten fossiler Fischknochen hatten die Forscher die Klimageschichte rekonstruiert.

In Sedimenten an der Küste von Tunesien stießen MacLeod und seine Kollegen auf ein Granulat, das aus fossilen Zähnen, Schuppen und Knochen von Fischen besteht. Das Material enthält unter anderem Phosphat, in dem zwei verschiedene Sauerstoffisotope gebunden sind. Als Isotope werden unterschiedliche Arten eines chemischen Elements bezeichnet, die in ihren Atomkernen die gleiche Anzahl von Protonen besitzen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen. In welchem Verhältnis die Anteile der beiden Isotope stehen, hängt von der Temperatur ab. In diesem Fall wurde die Wassertemperatur von dem Zeitpunkt konserviert, als der Fisch das Phosphat aus seiner Nahrung aufnahm und in mineralisierte Körperbestandteile umwandelte.

Die Ergebnisse der Analyse legen laut den Wissenschaftlern folgenden Ablauf nach dem Einschlag nahe: Der Aufprall des Meteoriten von Chicxulub im heutigen Mexiko schleuderte zunächst große Mengen Staub in die Höhe. Durch den Schatten kühlte sich die Luft für ein paar Jahre ab. Danach aber erwärmte sich die Atmosphäre deutlich. Die Temperatur blieb mindestens 100 000 Jahre lang auf einem Niveau, das ungefähr fünf Grad Celsius höher war als vor dem Einschlag. Für diese Erwärmung war vermutlich eine Zunahme des Treibhauseffekts verantwortlich. Nach dem Meteoriteneinschlag stieg nämlich der Anteil an Kohlendioxid in der Luft. In einer früheren Studie war dieser CO₂-Zuwachs bereits rekonstruiert worden. Demnach betrug der CO₂-Anteil vor dem Meteoriteneinschlag unter einem halben Promille und kletterte dann auf mehr als zwei Promille an. Das genaue Ausmaß des Anstiegs ist allerdings noch umstritten.

Es gibt mehrere mögliche Quellen für das zusätzliche Kohlendioxid. Zum einen nehmen die Wissenschaftler an, dass der Meteoriteneinschlag viel CO₂ aus karbonathaltigem Gestein freisetzte. Das allein hätte für den Anstieg aber nicht ausgereicht. Mit hoher Wahrscheinlichkeit ereigneten sich damals auch Waldbrände, die enorme Mengen an CO₂ produzierten. Tatsächlich fanden Forscher in anderen Studien bereits Hinweise darauf, dass sich nach dem Meteoriteneinschlag solche Waldbrände ereignet haben.