Die Erde hat im Laufe ihrer Geschichte schon einiges durch gemacht und mehr als einmal gab es Katastrophen unvorstellbaren Ausmaßes, bei dem ein Großteil aller Lebewesen ausgestorben sind. In diesem Special wollen wir ihnen die Geschichte der Erde näherbringen und über mögliche Ursachen für diese Massensterben spekulieren.
Seitdem sich unser Sonnensystem mit unserer Erde aus einer Wasserstoffwolke gebildet hat sind schon mehr als 4,5 Milliarden Jahre vergangen und bis zur Bildung der ersten Lebewesen dauerte es etwa 500 Millionen Jahre, da zu dieser Zeit („Archaikum“) die Urmeere entstanden sind und sich langsam eine Sauerstoffatmosphäre herausbildete, so dass sich Archaeobakterien bilden konnten.
Doch erst vor 2,5 Milliarden Jahre entstanden im „Proterozoikum“ aus den einzelligen Bakterien mehrzellige Lebewesen. Wobei es noch einmal fast 2 Milliarden Jahre gedauert hat, bis es zur so genannten Kambrischen Explosion (dem „Startschuss“ der Vielfalt des Lebens auf der Erde) vor 542 Millionen Jahren kam. Dabei entwickelten sich innerhalb kurzer Zeit zahlreiche Tierstämme und das Leben begann den Planeten zu erobern.
Etwa 100 Millionen Jahre später entwickelten sich auch die ersten Wirbeltiere (im Äon, der obersten Gliederungsebene der Erdgeschichte, "Phanerozoikum" in der Periode „Silur“) im Wasser und später auch an Land. Interessant am Rande ist vielleicht, dass sich wirbellose Tiere wie große Kopffüßer, zu denen z.B. die Tintenfische gehören, sich wesentlich eher gebildet haben.
Doch schon eine Periode zuvor, im Ordovizium (vor 428 Millionen Jahren), kam es zu einem ersten Massensterben in der Erdgeschichte, bei dem etwa 50-60 % aller Lebewesen ausgelöscht worden sind und insbesondere viele Trilobiten-Arten verschwanden. Trilobiten gehören für die Paläontologen zu den wichtigsten Fossilien und sie lebten in den Urmeeren vom „Kambrium“ bis zum „Perm“. Sie sind also ausgestorben, bevor sich die Dinosaurier entwickelt haben, doch damit sind sie nicht die einzigsten, denn am Ende des „Perm“ kam es zum verheerendsten Massensterben in der Geschichte.
Doch dazu später mehr, denn bereits im „Devon“ vor etwa 367 Millionen Jahren erlitt das Leben einen weiteren Rückschlag und viele Arten sind ausgestorben. Leider lassen sich heute die genauen Umstände nicht mehr Rekonstruieren und viele Theorien ranken sich darum, wie es zu dem Massensterben kam, da die Beweisführung aber äußerst schwierig ist, gibt es mehrere Möglichkeiten.
Die üblichen Verdächtigen für die Massensterben auf der Erde sind dabei Meteoriteneinschläge, von denen es im Laufe der Erdgeschichte zahlreiche gab, über die Strahlung einer nahen Supernova oder gar eines Gamma Ray Bursts (wahrscheinlich dem Geburtsschrei eines Schwarzen Lochs) bis hin zum extremen Vulkanismus.
Dabei hinterlässt ein Meteoriteneinschlag vermeintlich die besten Spuren, denn ein mehrere Kilometer im Durchmesser fassender Krater ist nur schwer zu übersehen. Doch dem ist nicht unbedingt so, denn wenn das kosmische Geschoss „zu groß“ ist, kann es auf die Erde stürzen ohne einen Krater zu hinterlassen, denn wie Wissenschaftler anhand von Computersimulationen herausgefunden haben, kann es passieren, das die Erdkruste durchschlagen wird oder zumindest beim Einschlag die auftretende Schockwelle nach Newtons Prinzip actio=reactio Magma aus dem Erdinneren herausströmen lässt und der Krater so wieder aufgefüllt wird. Glücklicherweise ist ein Krater aber nicht der einzige Hinweis auf einen Meteoriteneinschlag, denn durch die Wucht beim Aufprall werden tonnenweise Steine und Staub aufgewirbelt und in die Atmosphäre geschleudert und verteilen sich so über den ganzen Globus, weshalb sehr rasch die Erde verdunkelt wird (da das Sonnenlicht nicht durch die Staubschicht scheinen kann) und es zu einer Klimaänderung (zu einem so genannten Nuklearen Winter) kommt. Doch lassen sich Spuren eines solches Ereignisses gut zurückverfolgen, denn zum einen hinterlässt ein Meteoriteneinschlag große Mengen gesprungenen Quarzes sowie das auf der Erde sehr seltene Metall Iridium, das ein Bestandteil von Meteoren ist.
Das ein Gamma Ray Burst hingegen für ein Massensterben verantwortlich sein kann, ist hingegen eine recht neue Theorie, doch nach Aussage der NASA [1] und Wissenschaftlern der University of Kansas ist dies eine mögliche Erklärung für das Massensterben im Ordovizium. Dabei würde durch die Gammastrahlen innerhalb weniger Sekunden die Ozonschicht der Erde zerstört werden, weshalb auch Jahre nach dem Ereignis UV-Strahlung noch ungehindert die Erdoberfläche erreichen könnte, und nicht nur das, denn die Gammastrahlen, die energiereichste Strahlung, würde das Zellgewebe aller Lebewesen schädigen und für ein großes Massensterben an Land sorgen, doch auch damit nicht genug, zwar könnten Lebewesen in der Tiefsee diesem kosmischen Bombardement entkommen, doch würde das Plankton nahe der Wasseroberfläche zerstört werden und somit die Nahrungskette im Wasser irreparabel beschädigt werden, weshalb es auch hier zu einem Massensterben kommen würde.
Das Vulkanismus für ein Massensterben sorgen kann ist auf den ersten Blick vielleicht nur schwer zu verstehen, hat jeder doch schon Bilder eines solchen Ereignisses gesehen ohne das dies schwerwiegende globale Folgen gehabt hätte. Doch gibt es auch noch heute aktive Supervulkane auf der Erde, wie zum Beispiel unter dem Yellowstone Nationalpark, dessen Ausbruch um ein Vielfaches stärker wäre, als ein normaler Vulkanausbruch und es so zu ähnlichen Folgen wie bei einem Meteoriteneinschlag kommen könnte. Sprich globale Verdunklung und Klimawandel.
Am Ende des „Perm“ kam es wie gesagt zum größten Massensterben in der Geschichte unseres Planeten und hier starben 70 % aller Landbewohner und fast 95 % aller Lebewesen im Wasser aus und lange Zeit war die Ursache für die Wissenschaftler ein Mysterium und verschiedene Ursachen wurden für möglich gehalten. Bis man tausende Kilometer erstarrter Lava unter dem Schnee und Eis in Sibirien gefunden hat, die durch gigantische Vulkanausbrüche (diese werden auch als „Trapp“ bezeichnet) vor etwa 250 Millionen Jahre verursacht worden sind und im Zuge dessen hunderttausende von Quadratkilometern in Flammen standen. Doch die Vulkanausbrüche waren nur der Auslöser für eine noch gewaltigere Katastrophe. Da man durch Gesteinsanalysen aus Grönland herausgefunden hatte, das sich das Massensterben in drei verschiedenen Phasen abgespielt hat. Beginnend an Land, wo innerhalb von 40.000 Jahren einige Pflanzen- und Tierarten verschwunden sind, bevor innerhalb von nur 5.000 Jahren ein gewaltiges Massenaussterben im Meer vonstatten ging. Und erst jetzt kam es in Phase III auch zu einem großen Massensterben an Land, das etwa 35.000 Jahre dauerte.
Der Grund hierfür war, dass durch den gewaltigen Vulkanismus die globalen Temperaturen und auch die Meerestemperatur um etwa 5°C anstiegen sind und somit große Mengen Methanhydrat, das in riesigen Mengen im gefrorenem Zustand unter dem Meeresboden lagert auftaute und somit gewaltige Mengen C-12 (Kohlenstoff 12) und Methan freigesetzt wurden und da Methan zu den wirksamsten Treibhausgasen zählt, wurden die globalen Temperaturen nochmals um 5° Celsius erhöht.
Eine Erhöhung der globalen Temperaturen um 10°C reichte also aus um das schlimmste Massensterben der Geschichte auszulösen, dies sollte man im Hinterkopf behalten, wenn über den Klimawandel berichtet wird.
40 Millionen Jahre später (vor etwa 213 Millionen Jahren), am Ende des „Trias“ kam es schon zum nächsten Massensterben, was eine ähnliche Ursache wie das Perm Aussterben gehabt haben könnte.
Vor 65 Millionen Jahren, am Ende der „Kreide“ Zeit, kam es hingegen zu einem Ereignis das sich aufgrund zahlreicher Spuren und Beweise gut zurückverfolgen lässt. Und auch die überwiegende Mehrheit der Wissenschaftler ist davon überzeugt, dass die Dinosaurier durch einen Meteoriteneinschlag im Golf von Mexiko bzw. der Halbinsel Yucatan, dem so genannten Chicxulub-Krater, ausgelöscht wurden.
Zwar glauben einige Wissenschaftler an andere Theorien, aber ein 180 Kilometer breiter Krater lässt sich nun Mal schlecht wegdiskutieren (Anmerkung: Zumal man heute Hinweise dafür hat, das der Krater noch wesentlich größer ist als bislang gedacht und auch noch einen vierten äußeren Ring besitzt). Wobei es aber nicht auszuschließen ist, das auch eine kombinierte Ursache den Untergang der Echsenherrschaft begünstigte, da Spuren des gewaltigen Dekkan-Trapp-Vulkanismus in Indien gefunden wurden, aber die Chrom-Isotopenverteilung aus dieser Zeit ist eindeutig ein Beleg für ein extraterrestrisches Ereignis, zumal auch nur so die Iridium-Anomalie aus dieser Zeit erklärt werden kann.
Doch wie sah die Erde zu dieser Zeit aus?
Man geht heute davon aus, dass während des „Mesozoikums“ der Superkontinent Pangäa auseinandergebrochen ist und sich in der „Kreide“ Zeit schon die Umrisse der heutigen Kontinente herausgebildet hatten. Ferner gab es schon eine ähnliche Vegetation wie heute mit Laubbäumen (Ahorn, Eiche oder Walnuss) und Nadelbäumen.
Sind alle Dinosaurier am Ende der Kreidezeit ausgestorben?
Das ist eine gute Frage und bis zum Jahr 2002 hätten wohl die meisten Wissenschaftler eindeutig mit „Ja“ geantwortet, doch wurden in dem besagten Jahr in New Mexico, USA, Beinknochen eines Hadrosauriers gefunden, die eindeutig aus dem Känozoikum stammen und damit mindestens 500.000 Jahre jünger sind und wenn nicht Wasser diese in jüngere Ablagerungen geschwemmt hat, würde dies bedeuten, das eine kleine Population von Dinosaurier noch eine ganze Weile überlebt hat.
Als abschließendes Fazit lässt sich sagen, das das Leben auf der Erde schon einiges überstanden hat und das die nächste globale Katastrophe mit 100%iger Wahrscheinlichkeit kommen wird, die Frage ist also nicht ob, sondern wann?
Nach Auffassung der beiden Wissenschaftler Robert Rohde und Richard Muller von der University of California in Berkeley folgt dabei das Massensterben auf der Erde einen mysteriösem Rhythmus, denn alle 62 Millionen Jahre (+/- 3 Millionen Jahre) soll es nach Auswertung fossiler Funde dazu kommen, was nach Aussage von Muller mit "Astronomie" zu tun haben könnte, sprich dem Umlauf der Sonne um das Zentrum der Galaxis, bei dem unser Sonnensystem auch massereichen Objekten nahe kommt, die unser äußeres Sonnensystem durcheinanderbringen können und Kometen auf einen Kollisionskurs mit der Erde schicken könnten.
Anmerkung: Mehr zu diesem Thema erfahren sie in meinem Buch "Exoplaneten - Die Suche nach einer zweiten Erde", im Kapitel "Leben im Universum".
[1] http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/gammaray_extinction.html