Perm-Trias-Grenze
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An der Perm-Trias-Grenze oder PT-Grenze, auch Perm-Trias-Ereignis, vor 251,4 Mio. Jahren[1], an der Wende von Perm zu Trias (welche zugleich auch das Paläozoikum vom Mesozoikum unterscheidet), fand das größte bekannte Massenaussterben der Erdgeschichte statt.
Es ist das einzige Massensterben, welches auch Insekten betraf.[2] Etwa 75 % der an Land lebenden Arten sowie etwa 95 % der marinen Invertebraten starben aus (Großforaminiferen, paläozoische Korallen, Trilobiten, Eurypteriden und weitere); stark dezimiert wurden Bryozoen, Brachiopoden, Crinoiden und Ammonoideen. Mollusken waren von dem Artensterben weniger betroffen. Eine Zeit lang scheint es hauptsächlich Pilze an Land und in den Flachwasserzonen gegeben zu haben. Eine andere Deutung dieser fossilen Befunde ist jedoch, dass sich die Hyphen der Pilze besser für eine Fossilisation eigneten, zumal sie bereits im sedimentären Substrat lebten. Ablauf und Ursache des PT- Ereignisses sind aber noch immer unklar.[3] Studien gehen von einer[1] bis drei[4] verschiedenen Ursachen aus. Auch über die Dauer des „großen Sterbens“ im obersten Perm schwanken die Vorstellungen der Geologen zwischen einigen tausend Jahren[5] bis zu mehreren Aussterbe-Höhepunkten im Abstand von einigen Millionen Jahren.
Mögliche Ursachen
Superkontinent Pangäa
Wegen der Vereinigung der meisten der damaligen Kontinente an der Perm-Trias-Wende zum Superkontinent Pangäa waren Regressionen des Meeres weit verbreitet und die Fläche der Schelfe auf der ganzen Welt nahm deutlich ab. Neben den negativen Auswirkungen auf die Biodiversität von Flachwasserfaunen verhinderte auch die nunmehr sehr eingeschränkte Anzahl von möglichen Wanderungswegen in West-Ost-Richtung in niederen Breiten den Austausch von Meeresfaunen und schränkte die Biodiversität weiter ein. Bei Klimaveränderungen war den Organismen ein Ausweichen sehr erschwert, so dass die Gefahr des Aussterbens ganzer Tiergattungen sehr hoch war.[6]
Vulkanismus
Als weitere Ursache für das Artensterben wird auch eine Reihe von Vulkanausbrüchen über einen Zeitraum von 165.000 bis 600.000 Jahren angenommen. Belege dafür sind die bis zu 3.000 m dicken Lava-Ablagerungen des Sibirischen Trapps, die in der fraglichen Zeit entstanden sind. Durch den Vulkanismus gelangte eine große Menge an Gasen in die Atmosphäre, die das Klima nachhaltig verändert haben. Durch diese Klimaveränderungen wurden große Mengen Methanhydrat in den Ozeanen freigesetzt, welche die Klimaveränderung weiter voran trieben.[7] Schwefelhaltige und sauerstoffarme, dunkle Ozeansedimente aus dieser Zeit sind ein weiterer Hinweis auf die Klimaveränderungen.
Neuere Untersuchungen der Schichtenfolgen am West Blind Fjord auf Ellesmere Island in der kanadischen Arktis zeigten, dass die dortigen Kieselschwämme bereits 100.000 Jahre vor dem Aussterben in der Thetys auszusterben begannen. Es wurde gefolgert, dass dies sowie die chemischen Spuren vermehrter Landerosion und Nährstoffauswaschung zunächst auf die Nordhalbkugel beschränkte Auswirkungen vulkanischer Aktivität in Sibirien gewesen seien.[8] Forschungen aus dem Jahr 2013 legen nahe, dass Vulkanausbrüche nicht alleine für das Artensterben verantwortlich gewesen sein können.
Meteorit
Im Sommer 2006 wurde in der Antarktis in Wilkesland ein möglicher Einschlagskrater mit einem Durchmesser von bis zu 500 km entdeckt, der ebenfalls in diese Zeitperiode datiert wurde, der sogenannte Wilkesland-Meteorit. Gegen die Ursache eines Meteoriteneinschlags am Ende des Perms wird allerdings oft das Fehlen des in Meteoriten etwa 1000-fach häufiger als auf der Erde vorkommenden Iridiums in den entsprechenden geologischen Schichten (im Gegensatz zum Artensterben vor 65 Millionen Jahren an der Kreide-Tertiär-Grenze) angeführt. Impaktforscher geben jedoch zu bedenken, dass nicht alle Meteoriten einen gleich hohen Anteil an Iridium mit sich führen. Vor allem Kometen besitzen aufgrund ihrer Entstehungsgeschichte sehr wenig dieses Edelmetalls, so dass es beim Einschlag eines Kometen folglich auch kaum in der anschließend entstehenden Impaktschicht nachzuweisen ist. Zudem gilt es zu berücksichtigen, dass gerade die größten Einschläge derart viel Energie frei setzen, dass ein Großteil des aus dem Krater ausgeworfenen Materials wieder in den Weltraum geschleudert wird und somit verloren geht. Gerade die größten Einschläge würden somit durch einen immer größeren Mangel an Iridium in der sich bildenden Impaktschicht gekennzeichnet sein. Der Einschlag eines Meteoriten wird zudem als mögliche Ursache für den oben erwähnten Vulkanismus diskutiert.[9] Auch die australische Bedout- Struktur kommt als (Mit-?) Auslöser in Frage.
Gammablitz
Eine weitere Theorie spricht von den Auswirkungen eines sogenannten kosmischen Gammablitzes (englisch gamma-ray burst, GRB) auf der Erde. Solche enorm energiereichen Gammastrahlenblitze entstehen bei der Geburt schwarzer Löcher, einem Ereignis, das sich innerhalb unserer Galaxie extrem selten ereignet und überdies sehr gebündelt ist, also zufälligerweise auf unser Sonnensystem gerichtet hätte sein müssen.
Der Charakter des Perm-Trias-Massensterbens, mit einem Schwerpunkt auf marinen Arten und zeitlich verteilten Ereignissen über einen Zeitraum von bis zu einer Million Jahren schließt einen Gammablitz als entscheidende Ursache aus. Darüber hinaus gibt es keine Hinweise auf ein Ereignis, das für einen derartigen Gammablitz in Frage käme.
Methan und Halogenkohlenwasserstoffe
Als weitere mögliche Ursache wird schließlich die Freisetzung von Stoffwechselprodukten von Einzellern angesehen. So soll der Einzeller Methanosarcina, ein Archaeon aus der Gruppe der Euryarchaeota, durch seine Fähigkeit der Methanproduktion – Methan ist ein Treibhausgas – intensiv zum Massensterben beigetragen haben.[10]
Bakterien in den Salzseen des Zechsteinmeeres könnten nach einer 2008 veröffentlichten Theorie ebenfalls eine Mitschuld am Artensterben haben, in dem sie Halogenkohlenwasserstoffe an die Atmosphäre abgaben. Diese Substanzen greifen die Ozonschicht an und schädigen Pflanzen.[11]
Literatur
- Michael J. Benton: When Life Nearly Died: The Greatest Mass Extinction of All Time. Tharnes & Hudson, London 2003, ISBN 0-500-05116-X.
Referenzen
- ↑ 1,0 1,1 Jin YG, Wang Y, Wang W, Shang QH, Cao CQ, Erwin DH: Pattern of Marine Mass Extinction Near the Permian–Triassic Boundary in South China. In: Science. 289. Jahrgang, Nr. 5478, 2000, S. 432–436, doi:10.1126/science.289.5478.432, PMID 10903200.
- ↑ R. V. Sole und M. Newman: Extinctions and Biodiversity in the Fossil Record. In: Encyclopedia of Global Environmental Change - Volume Two: The earth system: biological and ecological dimensions of global environment change. John Wilely & Sons, Chichester 2002, ISBN 978-0-471-97796-4, S. 297–391.
- ↑ Yin Hongfu, Zhang Kexin, Tong Jinnan, Yang Zunyi und Wu Shunbao: The Global Stratotype Section and Point (GSSP) of the Permian-Triassic Boundary. In: Episodes. 24. Jahrgang, Nr. 2, 2001, S. 102–114 (stratigraphy.org [PDF]).
- ↑ Yin HF, Sweets WC, Yang ZY, Dickins JM,: Permo-Triassic Events in the Eastern Tethys. In: Cambridge Univ. Pres, Cambridge. 1992.
- ↑ Scinexx: Größtes Massen-Aussterben dauerte nicht mal 200.000 Jahre. Datierung liefert neue Hinweise auf Ursache der Urzeit-Katastrophe
- ↑ Sabine Schmidt: Das Massenaussterben an der Perm/Trias-Grenze. Vorlesungsreihe „Die Erde“ des Instituts für Geowissenschaften, Universität Kiel
- ↑ Nick Davidson: Der Tag, an dem die Erde beinahe unterging Filmdokumentation, Abenteuer Arte, 24. September 2005
- ↑ Global Extinction: Gradual Doom Is Just As Bad As Abrupt, Pressemitteilung der University of Cincinnati zur Arbeit der Forschungsgruppe von Thomas J. Algeo, 3. Februar 2012
- ↑ Adrian P. Jones; David G. Price; Paul S. DeCarli; Richard Clegg: Impact Decompression Melting: A Possible Trigger for Impact Induced Volcanism and Mantle Hotspots? In: C. Koeberl und F. Martinez-Ruiz (Hrsg.): Impact markers in the Stratigraphic Record. Springer Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-00630-3, S. 91–120 (mantleplumes.org [PDF]).
- ↑ Einzeller Schuld am Massensterben?, Forschung und Wissen; vom 8. Januar 2013
- ↑ Mass extinctions: Peter Ward: The microbes strike back, New Scientist 9. Feb. 2008; Spiegel, 2009,
