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Erde & Klima

Die fünf großen Massenaussterben

Fünfmal in 540 Mio. Jahren verschwanden 75–96 % der Meeresarten. Drei durch Flutbasalt-CO₂, eines durch Asteroid, eines durch Vereisung.

Das schwerste biologische Ereignis der Erdgeschichte fand an der Grenze zwischen Perm und Trias statt, vor 252 Mio. Jahren. Der Gesteinsbefund über diese Grenze hinweg — am klarsten in den marinen Sedimenten von Meishan, China — zeigt den Verlust von rund 96 % der marinen Tierarten und etwa 70 % der terrestrischen Wirbeltierarten in einem geologischen Intervall von weniger als 100.000 Jahren. Wälder brachen weg; Korallenriffe verschwanden und kamen zehn Mio. Jahre lang nicht wieder; der Vorfahr jedes heutigen Fisches, jeder Amphibie, jedes Reptils und jedes Säugetiers zwängte sich durch das, was Paläontologen heute The Great Dying nennen. Ursache waren die Sibirischen Trapps: eine vulkanische Provinz, die über etwa eine Mio. Jahre geschätzte vier Mio. Kubikkilometer Basalt förderte, durch kohlereiches Sedimentgestein hindurch intrudierte und einen CO₂-Ausstoß freisetzte, der das Klima erwärmte, die Ozeane versauerte und den Meeressauerstoff global absinken ließ. Fünf solcher Ereignisse hat die Erde in den letzten 540 Mio. Jahren erlebt.

Drei der „Big Five“ — das End-Perm (vor 252 Mio. Jahren), die End-Trias (vor 201 Mio. Jahren) und die End-Kreide (vor 66 Mio. Jahren) — fielen mit gewaltigen Flutbasalt-Eruptionen zusammen: den Sibirischen Trapps, der Central Atlantic Magmatic Province beim Zerfall Pangäas und den Dekkan-Trapps im heutigen Indien. Jede pumpte Kohlendioxid in geologisch rasendem Tempo in die Atmosphäre, und der Tötungsmechanismus, der folgt, gleicht sich von Fall zu Fall. Erwärmung verschiebt die Klimaregime; Ozeanversauerung löst Carbonatschalen von unten auf; Anoxie breitet sich aus den warmen Oberflächengewässern aus, weil die Sauerstofflöslichkeit sinkt und die biologische Produktivität einbricht; an Land folgt das Ökosystemversagen. Chemisch entspricht das auf der Zeitskala einer Eruption ungefähr dem raschen Verbrennen eines Kontinents an fossilem Kohlenstoff. Die beiden anderen Ereignisse — das Spätdevon (vor 370 Mio. Jahren), getragen von ozeanischer Anoxie, vermutlich verschärft durch Landpflanzen, die Nährstoffe ins Meer schwemmten, und die End-Kreide, abgeschlossen vom Chicxulub-Einschlag und der globalen Abkühlung durch dessen Auswurfmaterial — bestätigen die Regel durch die Ausnahme: ist nicht CO₂-Freisetzung der Tötungsmechanismus, sieht die geologische Signatur erkennbar anders aus.

Der Bestand an Vielfalt kehrt über fünf bis zehn Mio. Jahre auf das Niveau vor dem Aussterben zurück, doch die taxonomische Zusammensetzung wird neu gewürfelt. Brachiopoden dominierten das marine Benthos vor dem End-Perm; Muscheln danach. Dinosaurier strahlten nach der End-Trias in geräumte Nischen aus, Säugetiere nach der End-Kreide. Riffe verschwinden nach jedem großen Ereignis und tauchen erst nach einer Rifflücke von mehreren Mio. Jahren wieder auf, oft gebaut von ganz anderen Organismen — rugose und tabulate Korallen vor dem End-Perm, Steinkorallen danach. Die Welt nach einem Aussterben ist qualitativ eine andere, weil die Überlebenden keine repräsentative Stichprobe sind; sie sind jene Linien, die zufällig Glück hatten, und ihre späteren Radiationen hängen daran, welche kleinen, nicht verwandten Restpopulationen es durch das Nadelöhr schafften. Massenaussterben sind in dieser Sicht evolutionäre Regimewechsel — und die folgenreichsten strukturellen Ereignisse in der Geschichte des Lebens.

Warum es jetzt zählt

Das End-Perm ist die nächste geologische Analogie zur anthropogenen CO₂-Freisetzung, die der Gesteinsbefund hergibt. Die Sibirischen Trapps gaben über Hunderttausende Jahre vielleicht eine Gigatonne Kohlenstoff pro Jahr ab; der Mensch emittiert derzeit rund 10 GtC pro Jahr. Die Perm-Freisetzung lief eine Mio. Jahre, die unsere zwei Jahrhunderte. Die resultierende Klimastörung, Ozeanversauerung und der Verlust an Meeressauerstoff sind chemisch aber dieselben Prozesse, die der Gesteinsbefund vor 252 Mio. Jahren festgehalten hat. Die Paläoklimaforschung behandelt das End-Perm heute als Kalibrierungspunkt für Prognosen, wohin ungebremste Emissionen führen; der Vergleich wird zwar manchmal dramatisierend gebraucht, ist empirisch aber die nächste Analogie, die die Tiefenzeit hergibt.

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