Carnian Pluvial Episode Waren Vulkanausbrüche der Turbo für die Dinosaurier-Evolution?

Vor rund 230 Millionen Jahren war unsere Erde eine andere: Es gab nur einen Kontinent – den Ur-Kontinent Pangäa. Und dort, wo heute Deutschland ist, war staubtrockene Wüste. Es lebten erst einige Vorfahren der Dinosaurier, die später über 150 Millionen Jahre die Vorherrschaft auf dem Planeten übernehmen sollten. Aber wie es dazu eigentlich kommen konnte, ist bisher nicht so ganz klar. Eine neue Studie aus China und Großbritannien bringt etwas mehr Licht ins Dunkel.

Mit der Periode der Trias begann vor etwa 250 Millionen Jahren das sogenannte Erdmittelalter. Mitten in dieser Zeit musste es eine große Klimakatastrophe gegeben haben. Das verrät uns die Geologie, erklärt Paläontologe Oliver Wings von der Universität Halle – die sogenannte karnische pluviale Episode. Sie heiße "karnisch", weil das einfach der Zeitabschnitt in der Trias-Zeit gewesen ist, in der sie auftrat.

Trias-Sedimente an sich sind bei uns ja auch weit verbreitet. Zum Beispiel das Thüringer Becken ist fast ausschließlich aus Gesteinen der Trias aufgebaut und auch aus Gesteinen aus diesem Zeitabschnitt.

Dr. Oliver Wings, Martin-Luther-Universität Halle

Und deshalb wissen wir auch, dass die Region vor diesem Ereignis extrem trocken war, danach aber eher feucht. Aber wie kam es dazu?

Serie von Vulkanausbrüchen verändert Klima

Schuld waren riesige Vulkane, erklärt Paläontologie-Professor Martin Sander von der Universität Bonn.

Spalteneruption auf Island
Wie Island und seine Vulkane (Spalteneruption am Berg Fagradalsfjall) - nur in sehr viel riesiger muss die Welt damals ausgesehen haben. Bildrechte: imago images/Seeliger

Bei den Vulkanausbrüchen seien riesige Mengen Basalt abgelagert worden. Auf solche Sedimente sind die Forscherinnen und Forscher aus China und Großbritannien gestoßen. In einem Bohrkern ist der aktuellen Studie zufolge ein langes Profil zum Vorschein gekommen, das diese karnische pluviale Episode gut belege. Das Forschungsteam habe dann die verschiedenen Parameter im Bohrloch gemessen und analysiert. Das Ergebnis: Es gab vier Zyklen an Vulkanismus und die Umwelt hat auf diese reagiert, erläutert der Bonner Paläontologe.

Für Sander ist die Untersuchung ein eindeutiger Beleg, dass es diese karnische Regenzeit tatsächlich gegeben hat. Die Forschenden haben herausgefunden, dass sie über einen Zeitraum von etwa zwei Millionen Jahren in vier Phasen abgelaufen sein muss, in denen riesige Vulkane immer wieder ausgebrochen sind, fasst Daniela Schwarz vom Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung die Ergebnisse zusammen.

Das hat das Klima insofern beeinflusst, dass dann eben sehr viel Kohlendioxid in die Luft entlassen wurde und das wiederum hat dann dazu geführt, dass es eben insgesamt zu einer globalen Erwärmung kam.

Dr. Daniela Schwarz, Museum für Naturkunde Berlin Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung

Es habe dann sehr viel geregnet, erklärt Schwarz weiter. Dadurch seien auch sehr viele nährstoffreiche Seen entstanden. Und diese Entwicklung sei eben verknüpft mit einer Zeit, in der sich die Tierwelt sehr stark verändert habe.

Lava ergießt sich ins Meer
Wie hier auf La Palma haben die Vulkane der Trias riesige Basalt-Ablagerungen hinterlassen. Es sind ganze Gebirge zu dieser Zeit entstanden. Bildrechte: AP

Hat ein Klimawandel bei der Dinosaurier-Evolution geholfen?

Könnte also die starke Klimaveränderung bei den Veränderungen in der Tierwelt hin zur Dominanz der Dinosaurier eine Rolle gespielt haben? Zeitlich würde es gut passen. Vor dieser Zeit habe es jedenfalls kaum frühe Dinosaurier auf dem Urkontinent gegeben. Zehn Millionen Jahre später allerdings sah das völlig anders aus, sagt der Paläontologie-Professor Christian Meyer von der Universität Basel.

Also wir haben sicher in der späten Trias eine Explosion der Diversität der Dinosaurier. Die sind wirklich ziemlich in einer kurzen Zeitspanne entstanden. Und es gibt eine unglaubliche Vielfalt.

Prof. Dr. Christian A. Meyer, Universität Basel

Direkt belegen lasse es sich zwar bisher nicht, dass die Vulkan-Periode eine Ursache dafür war, es sei aber belegt, dass Klimaveränderungen in der Erdgeschichte einer der "Top-Trigger" für das massenhafte Aussterben von Lebewesen gewesen seien, so Meyer.

Eine Zeichnung zeigt Dinosaurier.
Die Klima wurde von staubtrocken zu regnerisch-feucht: Womöglich ein Vorteil für die Dinosaurier. Bildrechte: IMAGO / StockTrek Images

Sein Hallenser Kollege Oliver Wings schlussfolgert deshalb, dass das Aussterben früherer Lebewesen den Dinosauriern womöglich neue Nischen eröffnet hat: "Ein paar Vorläufer der Dinosaurier gab es vorher auch schon." Spannend sei aber, dass die starke Diversifikation gleich nach dieser karnischen Regenepisode eingesetzt habe, in der gar nicht wenige Gruppen an Tieren ausgestorben oder stark dezimiert worden waren, so Wings.

Durch diese freiwerdenden Teile im Ökosystem, konnten andere Tiere sich weiterentwickeln, konnten neue Arten sich rausbilden und das hat dann letztendlich auch zum Aufstieg und zur Diversifizierung der Dinosaurier geführt.

Dr. Oliver Wings, Martin-Luther-Universität Halle

Wissen so löchrig wie ein Emmentaler Käse

Diese Schlussfolgerung ist naheliegend, räumt auch der Bonner Paläontologe Martin Sander ein. Dennoch ist er zurückhaltend: Die aktuelle Studie stelle gar keine direkte Verbindung zu Dinosauriern her.

Spalteneruption auf Island
War die zwei Millionen Jahre lange Vulkan-Periode wirklich die Ursache des Dinosaurier-Booms? Bildrechte: imago images/Seeliger

Es handle sich also bisher allenfalls um eine Hypothese, dass die Vulkan-Periode das Klima verändert hat, dadurch Lebewesen ausgestorben sind und das wiederum der Turboantrieb für die Evolution der Dinosaurier gewesen sein könnte. Denn nur, weil etwas gleichzeitig passiere, heiße das ja nicht automatisch, dass das miteinander zusammenhängen muss, gibt er zu bedenken.

Das ist natürlich wahrscheinlich, aber jetzt, wo wirklich klar ist, es hat dieses Ereignis gegeben, jetzt muss man natürlich hingehen und mit anderen Methoden feststellen oder wahrscheinlich machen, dass das etwas mit der Evolution der Landlebewesen zu tun hat.

Prof. Dr. Martin Sander, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Doch das ist gar nicht so einfach, sagt Paläontologie-Professor Christian Meyer von der Universität Basel. Denn aus dieser frühen Zeit der Dinosaurier gebe es relativ wenige Fossilien und Daten. Umso wichtiger seien deshalb Publikationen wie die des chinesisch-britischen Forschungsteams.

Wir kennen ihre Ursprünge, die etwa bei 245 Millionen Jahren liegen. Wir kennen die frühen Formen, aber das Problem ist nach wie vor, dass der Fossilbericht im Prinzip ist wie ein Emmentaler Käse: Er besteht mehr aus Löchern als aus Käse. Und dieses Puzzle zusammenzusetzen ist nicht ganz einfach.

Prof. Dr. Christian A. Meyer, Universität Basel

Es braucht also noch weitere Forschung, um weitere Puzzle-Stücke zu entdecken und das Bild zu vervollständigen. Und manches bleibt auch für immer unklar: Wie die Dinosaurier-Evolution ohne die Vulkan-Periode abgelaufen wäre, werden wir jedenfalls niemals erfahren.

Hier gibt es die Studie des chinesisch-britischen Forschungsteams zum Nachlesen.

404 Not Found

Not Found

The requested URL /api/v1/talk/includes/html/6c6b6ce9-b296-4182-9d11-7a256e6771b9 was not found on this server.