Der Untergang der Welt der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit ist das bekannteste Massenaussterben der Erdgeschichte – doch ein deutlich schlimmeres hatte sich bereits viel früher abgespielt: Vor etwa 252 Millionen Jahren verschwanden rund 96 Prozent der Meereslebewesen und rund 75 Prozent der Landlebewesen innerhalb weniger Jahrtausende. Dieses Massenaussterben markiert das Ende des Erdzeitalters Perm und den Beginn der Trias-Epoche. Als Auslöser für den Prozess gilt der starke Vulkanismus am Ende des Perm-Zeitalters, der sich in gigantischen Lagerstätten von Flutbasalt in Sibirien widerspiegelt.
Wie lief das höllische Drama ab?
Die Freisetzung von Treibhausgasen bei diesen Vulkanausbrüchen, aber auch von großen Mengen Methan aus den Meeresböden, werden in diesem Zusammenhang als Auslöser des Perm-Trias-Aussterbens diskutiert. Doch zu den genauen Ursachen und dem Ablauf bis hin zum Massensterben an Land und im Meer gibt es unter Wissenschaftlern unterschiedliche Ansichten. Nun präsentiert ein internationales Team ein schlüssiges Modell der katastrophalen Prozesse vor 252 Millionen Jahren.
Für ihre Studie nutzten die Wissenschaftler ein Umweltarchiv der besonderen Art: die fossilen Schalen von sogenannten Brachiopoden. „Das sind muschelähnliche Organismen, die es seit mehr als 500 Millionen Jahren auf der Erde gibt. Wir konnten gut erhaltene Brachiopoden-Fossilien aus den südlichen Alpen für die Analysen nutzen. Diese Schalen wurden vor 252 Millionen Jahren am Boden der flachen Schelfmeere des Tethys-Ozeans abgelagert und erfassen die Umweltbedingungen kurz vor und zu Beginn des Aussterbens“, erklärt Erstautorin Hana Jurikova vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel.
In den fossilen Schalen erfassten die Wissenschaftler verschiedene Isotope des Elements Bor. Wie sie erklären, spiegelt sich in den Ergebnissen die Entwicklung des pH-Werts im Ozean vor 252 Millionen wider. Die Signaturen der Bor-Isotope konnten somit Hinweise auf eine Ozeanversauerung geben, wie sie sich auch als Folge der heutigen Erhöhung der Kohlendioxidkonzentrationen in der Erdatmosphäre abzeichnet. Es ist bekannt, dass der pH-Wert des Wassers eng mit dem CO2-Gehalt der Luft verknüpft ist. Durch die Befunde aus den fossilen Schalen gelang so die Rekonstruktion der Veränderungen der Atmosphäre am Ende des Perm-Zeitalters, erklären die Wissenschaftler.
Kaskade des Untergangs zeichnet sich ab
„Wir konnten nicht nur die Entwicklung der CO2-Konzentration nachvollziehen, sondern diese auch eindeutig auf vulkanische Aktivitäten zurückführen“, sagt Co-Autor Marcus Gutjahr vom GEOMAR. „Die Auflösung von Methanhydraten, die als weitere Ursache diskutiert wurde, ist aufgrund unserer Daten sehr unwahrscheinlich“, betont der Wissenschaftler. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die massiven Vulkanausbrüche, aus der damals aktiven Flutbasaltprovinz “Sibirische Trapps”, über mehrere Jahrtausende hinweg immense Mengen CO2 in die Atmosphäre freisetzten. Dies verursachte eine starke Versauerung des Meerwassers sowie einen intensiven Treibhauseffekt in der Welt des späten Perm.
