Die Kreidezeit umfasst einige der wärmsten Klimaperioden der Erdgeschichte. Vor allem in der Zeit vor 94 bis 84 Millionen Jahren herrschte ein nahezu globales Treibhausklima, wie Fossilfunde und Isotopenmessungen nahelegen. Die tropischen Meere waren damals rund 35 Grad warm und auch in unseren Breiten war es mild und feucht. Wissenschaftler vermuten, dass der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre damals bei rund 1000 parts per million (ppm) gelegen haben könnte – heute liegt der CO2-Wert bei gut 400 ppm. Weil die Eisvorkommen in den Polarregionen stark dezimiert waren, lagen die Meeresspiegel in dieser Phase der mittleren Kreidezeit zudem bis zu 170 Meter höher als heute. Unklar war jedoch bisher, inwieweit es damals noch polares Eis gab: Waren überhaupt noch größere Gletscher am Nord- und Südpol vorhanden? “Weil geologische Indizien aus dem Gebiet südlich des antarktischen Polarkreises fast völlig fehlen, ist es strittig, ob unter solchen Umweltbedingungen noch Polareis existieren konnte”, erklären Johann Klages vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und seine Kollegen.
Reiche Pflanzenwelt vor 90 Millionen Jahren
Um diese Wissenslücke zu schließen, haben Klages und sein Team nun einen Bohrkern untersucht, den das Forschungsschiff Polarstern im Jahr 2017 aus dem Meeresboden der Amundsensee vor der Westantarktis gewonnen hat. Der vor der Eiskante des Pine-Island-Gletschers erbohrte Sedimentkern reicht bis in 30,70 Meter Tiefe und durchquert an seinem unteren Ende auch einige während der mittleren Kreidezeit abgelagerte Gesteinsschichten. Schon als die Forscher damals diesen Bohrkern an Bord holten, bemerkten sie erste Auffälligkeiten: “Bei der ersten Begutachtung an Bord fiel uns sofort die ungewöhnliche Färbung dieser Sedimentschicht auf. Sie unterschied sich deutlich von den Ablagerungen darüber”, berichtet Klages. “Erste Analysen ließen zudem vermuten, dass wir in einer Tiefe von 27 bis 30 Metern unter dem Meeresboden auf eine Schicht gestoßen waren, die sich einst an Land gebildet haben musste und nicht im Meer.”
Um mehr über diese auffallende Schicht zu erfahren, unterzogen die Forscher diesen Teil des Bohrkerns intensiven chemischen, paläontologischen und mineralogischen Untersuchungen. Eine Durchleuchtung mittels hochauflösender Computertomographie (CT) machte zudem selbst feine Strukturen im Inneren des Bohrkerns sichtbar. Diese Aufnahmen enthüllten Überraschendes, denn sie zeigten ein versteinertes Wurzelgeflecht, welches sich durch die gesamte Bodenschicht aus sehr feinkörnigem Ton und Silt zog und so gut konserviert war, dass die Wissenschaftler sogar einzelne holzige Zellverbände erkennen konnten. Außerdem enthielt die Bodenprobe zahllose Pollen und Sporen verschiedener Gefäßpflanzen, darunter auch Spuren der ersten Blütenpflanzen innerhalb dieser hohen antarktischen Breiten. “Die vielen pflanzlichen Überreste deuten darauf hin, dass der Küstenbereich der Westantarktis vor 93 bis 83 Millionen Jahren eine Sumpf- und Moorlandschaft bildete, in der ein gemäßigter Regenwald mit vielen Nadelhölzern und Baumfarnen wuchs – so, wie man ihn heutzutage zum Beispiel noch auf der Südinsel Neuseelands findet”, berichtet Co-Autor Ulrich Salzmann von der Northumbria University in Newcastle upon Tyne.
