Ein Forschungsteam um den Geophysiker Brandon Johnson hat nun anhand neuer Modellierungen entschlüsselt, wie der Chicxulub-Asteroideneinschlag vor 66 Millionen Jahren zum weltweiten Massenaussterben führte. Der etwa zehn bis fünfzehn Kilometer große Himmelskörper traf die heutige mexikanische Halbinsel Yucatán und verdampfte gigantische Mengen Gestein. Eine feine Staubglocke in der Atmosphäre schloss die freigesetzte Hitze global ein und verwandelte die Erdoberfläche innerhalb weniger Stunden in ein tödliches Flammmeer.
- Eine weltweite Schicht aus feinstem Asteroidenstaub hielt nach dem Chicxulub-Einschlag die Wärmestrahlung nahe der Erdoberfläche gefangen.
- Die thermische Belastung lag beim 17-Fachen der für Menschen tödlichen Dosis und löste weltweite Flächenbrände aus.
- Überlebenschancen hatten vor allem Lebewesen, die sich in Höhlen, unter der Erde oder im Wasser schützen konnten.
Gesteinströpfchen und feiner Asteroidenstaub erzeugten den Hitzestau
Beim Aufschlag des Asteroiden wurden laut den Simulationen über 1000 Kubikkilometer Gestein blitzschnell verdampft und in die höhere Atmosphäre geschleudert. Beim Abkühlen kondensierte ein Teil dieses Materials zu etwa 250 Mikrometer großen Gesteinströpfchen, sogenannten Sphärulen. Als diese Tröpfchen in den folgenden Stunden wieder herabfielen, erzeugte die Luftreibung enorme Hitze.
Bisherige Modelle machten diese Hitzewelle allein für das Aussterben verantwortlich, bewerteten deren Intensität jedoch oft als unzureichend für globale Waldbrände. Die in der Fachzeitschrift „Journal of Geophysical Research: Biogeosciences“ veröffentlichte Studie liefert nun die Erklärung: Neben den Sphärulen entstanden geschätzte 1,6 Billionen Tonnen extrem feinen Staubs mit einer Partikelgröße von nur 2,5 Mikrometern.
Die isolierende Staubdecke verstärkte die Hitzestrahlung an der Erdoberfläche um das 3,5-Fache gegenüber den bloßen Gesteinströpfchen und legte eine undurchdringliche Hülle um den Planeten.
Flächenbrände verheerten das globale Ökosystem
Durch den extremen Hitzestau erhielten Lebewesen am Ende der Kreidezeit das 17-Fache der Wärmestrahlungsdosis, die für Menschen tödlich ist. Der australische Forscher Craig O’Neill von der Queensland University of Technology verglich die Situation mit einem planetaren Grillfest, bei dem sich das Festland für rund 30 Minuten in einen Ofen verwandelte.
Die Hitze entzündete zunächst bodennahes Streumaterial wie Gras, Kiefernnadeln und Flechten, bevor großflächige Waldbrände ausbrachen. Tiere, die nicht unterirdisch oder im Wasser Zuflucht fanden, verbrannten. Zudem wies die Atmosphärenforscherin Alexandria Johnson darauf hin, dass die 2,5 Mikrometer kleinen Staubpartikel der Größe heutiger Rauchpartikel von Waldbränden entsprechen und tief in die Lunge überlebender Tiere eindrangen.
Das Massenaussterben folgte einer Kaskade von Umweltkatastrophen
Für das Verständnis von Massenaussterben bedeutet dies, dass das Ereignis als eine zusammenhängende Kaskade mehrerer Umweltkatastrophen verstanden werden muss.
Der Staub entfaltete nämlich eine doppelte Wirkung: Nach dem anfänglichen Hitzeimpuls blockierte die dichte Wolke das Sonnenlicht für längere Zeit. Dies löste einen nuklearen Winter aus, der die globalen Temperaturen drastisch senkte und die Photosynthese zum Erliegen brachte. Auch marine Lebensformen wie Mosasaurier und Ammoniten starben vor allem durch den Zusammenbruch der marinen Nahrungsketten. Das Zusammenspiel aus kurzfristigem Hitzeschock und lang anhaltender Kälte besiegelte schließlich das Schicksal von etwa drei Vierteln aller damaligen Arten.
