Asteroid schlug genau an der richtigen Stelle ein, um Dinosauriersterben auszulösen

Von allen Orten der Welt, an denen ein großer Asteroid die alte Erde hätte treffen können, war die Yucatán-Halbinsel vermutlich der schlechteste.

Das zumindest ist die Prämisse einer neuen Studie, die untersuchte, was vor 66 Millionen Jahren geschah, nachdem ein zwölf Kilometer breiter Asteroid in der Nähe der heutigen mexikanischen Hafenstadt Chicxulub ins Meer gestürzt ist. Der Einschlag bereitete dem Zeitalter der Dinosaurier ein jähes Ende und löschte den Großteil der majestätischen Giganten zusammen mit drei Vierteln allen Lebens auf der Erde aus.

Laut der Studie kam es zu diesem Massenaussterben, weil der Asteroid praktisch in ein öliges Pulverfass einschlug und genügend Ruß in die Atmosphäre blies, um eine starke globale Abkühlung zu verursachen.

Der Aufprall kühlte den Planeten im Schnitt um 8 – 10 °C ab, wobei die Temperaturen über den Landmassen sogar um 10 – 16 °C sanken.

Nur 13 Prozent des Gesteins der Erde hätten eine solche Menge an Ruß abgeben können, argumentiert ein Forscherteam in „Scientific Reports“. Das bedeutet, wenn der Asteroid beinahe überall anders aufgeschlagen wäre, wären die nicht flugfähigen Dinosaurier womöglich nicht ausgestorben.

„Das ist eine faszinierende Abhandlung, die [...] erörtert, dass das Massenaussterben trotz der gewaltigen Größe des Impaktors unwahrscheinlich war“, sagt Paul Chodas. Er ist der Leiter des Zentrums für die Studie erdnaher Objekte im Jet Propulsion Laboratory der NASA.

„Wir haben schon oft angemerkt, wie unglückselig dieser gewaltige Einschlag für die Dinosaurier war, und wie glücklich er für uns als Spitze der Säugetierfamilie war. Aber jetzt haben wir ein Maß dafür, wie viel Pech die Dinosaurier tatsächlich hatten und wie viel Glück wir hatten!“

AUF ÖL GESTOSSEN

Der Hauptautor der Studie Kunio Kaiho schätzt, dass der Einschlag bei Chicxulub genügend ölreiches Sedimentgestein verbrannt hat, um knapp 1,7 Milliarden Tonnen feiner Rußpartikel in die Atmosphäre abzugeben. Das ist genug Ruß, um ein Baseball-Stadion zu füllen.

Der Regen hätte einen Großteil davon recht schnell vom Himmel gewaschen, aber etwa 385 Millionen Tonnen wären weiterhin hoch oben in der Atmosphäre zirkuliert und hätten das lebenswichtige Sonnenlicht geschluckt.

Kaiho machte seine Schätzungen auf Basis einer rekonstruierten Karte von Gebieten, die am Ende der Kreidezeit kohlenwasserstoffreiches Sedimentgestein enthalten haben könnten. Diese Gebiete, die sich im Allgemeinen an Küsten befinden, stimmen mehr oder weniger mit den heutigen öl- und gashaltigen Regionen überein.

Kaiho hatte sich zuvor die nach dem Einschlag abgelagerten Rußbestandteile in Gesteinsschichten auf der ganzen Welt angesehen. Er fand heraus, dass der Ruß in Proben aus Haiti – in relativer Nähe zum Einschlagkrater – dem Ruß in Proben aus Spanien ähnelte, das tausende Kilometer entfernt liegt.

„Die [Ähnlichkeiten] deuten auf eine gemeinsame Quelle des Rußes hin, was vermuten lässt, dass er aus dem Zielgestein des Chicxulub-Asteroideneinschlags stammt“, sagt Kaiho. „Die Menge des Kohlenwasserstoffs im Sedimentgestein der Einschlagstelle könnte das Ausmaß der Abkühlung über dem Land und dem Meer beeinflusst haben.“

Die vorherrschende Theorie dazu, warum Ruß an so vielen Orten in den Fossilberichten dieser Zeit auftaucht – wenn auch nicht überall –, führt Waldbrände als Grund an, die durch überhitztes Gestein ausgelöst wurden, welches nach dem Einschlag vom Himmel fiel.

Laut Kaiho widerlegt seine aktuelle Arbeit diese Theorie. Ihm zufolge hätten Bodenbrände allein nicht genügend Ruß in die Atmosphäre entlassen können, um eine globale Abkühlung zu verursachen. Er fügt hinzu, dass der Ruß eines Asteroideneinschlags sich nicht ebenmäßig verteilt hätte. Das passe zu Daten, die vermuten lassen, dass die nördliche Hemisphäre stärker abkühlte, während sich die Südhälfte des Planeten schneller wieder erholt hätte.

SCHWEFEL ODER RUSS?

Es gibt nur ein Problem an der neuen Forschungsarbeit von Kaiho: Kürzlich erfolgte Bohrungen in das Gestein des Chicxulub-Einschlagkraters haben nicht besonders viel Kohlenwasserstoff zutage gefördert.

Jegliche sofortige Abkühlung kam mit größerer Wahrscheinlichkeit durch verdampften Schwefel zustande, nicht durch Ruß, sagt Sean Gulick. Der Geologe von der Universität von Texas in Austin war Teil der Expedition, welche bei Bohrungen Gesteinsproben von dem unter Wasser liegenden Teil des Chicxulub-Kraters nahm.

Die Co-Leiterin der Expedition, Joanna Morgan, veröffentlichte vor Kurzem ebenfalls eine Studie zu der Thematik. Ihr zufolge hat der Asteroideneinschlag wahrscheinlich etwa 325 Tonnen Schwefel freigesetzt (und das ist eine konservative Schätzung) – mehr als genug, um den Planeten vorübergehend abzukühlen.

Gulick merkt an, dass der Ruß aus Haiti – ca. 365 Kilometer von Chicxulub entfernt – dort dennoch durch Waldbrände abgelagert worden sein könnte. Anstehende Analysen der Proben des Kraters werden dabei helfen, mehr Licht in die ganze Geschichte zu bringen.

Er stimmt der Grundprämisse von Kaiho jedoch zu: Der Asteroid ist an einem besonders ungünstigen Ort eingeschlagen. In der Vergangenheit haben schon andere große Asteroiden die Erde getroffen, beispielsweise in der Chesapeake Bay oder im Westen von Bayern. Sie haben allerdings keine Massenaussterben verursacht, soweit das der Fossilbericht zeigt – wahrscheinlich, weil diese Einschlagstellen einfach nicht die richtige Mischung an explosivem Gestein aufwiesen.

„Es gibt nur relativ wenige Gebiete auf dem Planeten, auf die man einen zwölf Kilometer breiten Asteroiden fallen kann, um dasselbe Ausmaß an atmosphärischen Veränderungen zu erhalten“, sagt Gulick.

Ob der Übeltäter nun aber Ruß oder Schwefel war, Kaihos Arbeit kann beim Test von Klimamodellen nützlich sein, welche die Veränderungen der alten Erde simulieren.

„Wir können diese einzelnen Faktoren durch die Modelle laufen lassen: Wie sieht es aus, wenn große Mengen Schwefel oder Ruß oder Kohlendioxid freigesetzt werden? Wir können diese Fragen über die chemische Zusammensetzung unserer Atmosphäre testen“, sagt Gulick.

„Die Fähigkeit dazu ist von großer Bedeutung für die Tests zu den Auswirkungen des heutigen Klimawandels.“