Glendonit von Spitzbergen aus der Epoche des Valanginiums vor 137 Millionen Jahren.
Mainz - Jura und Kreidezeit, die beiden Abschnitte des Erdmittelalters, in denen Dinosaurier, Pterosaurier und die verschiedenen Gruppen von Meeressauriern ihre Blütezeit erlebten, gelten im allgemeinen als eine lange Periode der Stabilität. Nach dem Aufsplittern des Superkontinents Pangaea in kleinere Einheiten stiegen Feuchtigkeit und CO2-Werte in der Atmosphäre. Verbunden mit einer für die Meereszirkulation günstigen Lage der neuen Kontinente etablierte sich eine lange Warmzeit, die über 100 Millionen Jahre hinweg für ein recht ausgeglichenes Treibhausklima auf nahezu dem gesamten Planeten sorgte.
Forscher spekulieren aber schon lange darüber, dass es während dieses Zeitraums auch kleinere klimatische Einschnitte gegeben haben dürfte. Indizien für einen solchen, der sich in der frühen Kreidezeit ereignete, glauben Forscher nun in Norwegen gefunden zu haben. Gregory Price von der University of Plymouth und Elizabeth Nunn von der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz haben Gesteinsproben mit Belemniten (ausgestorbenen Kopffüßern) und Glendonit (einem Mineral) aus Spitzbergen untersucht, um die Temperatur des Arktischen Ozeans vor 140 bis 136 Millionen Jahren zu ermitteln.
Starker Einschnitt
Dabei kamen sie zu dem Ergebnis, dass vor 137 Millionen Jahren ein starker Temperaturabfall das warme Klima der Kreidezeit kurz unterbrochen hat. Die Wassertemperatur im Arktischen Ozean fiel von etwa 13 Grad auf 4 bis 7 Grad Celsius ab, sodass eventuell sogar die Pole vereisten - normal für uns, für die damalige Ära aber eine massive Veränderung. "Es ist richtig kalt geworden, wenn wir es mit der durchschnittlichen Wassertemperatur in den arktischen Bereichen von 13 Grad oder vielleicht sogar 20 Grad vergleichen", sagt Nunn. Möglich wurde die Rekonstruktion, indem die Wissenschafter das Verhältnis zweier Sauerstoffisotope in den Fossilien bestimmten: "Wird es kälter, dann wird das Sauerstoffisotop 16 vermehrt im Eis eingeschlossen und das Isotop 18 reichert sich relativ zum Isotop 16 im Meerwasser an. Dieses Verhältnis speichern Belemniten und Glendonite ab", erklärt Nunn.
Auf die Megafauna muss der Kälteeinbruch starke Auswirkungen gehabt haben, denn damals war auch die Polarregion - sowohl das flache Meer selbst als auch die Landmassen - von Dinosauriern und ihren entfernten Reptilienverwandten besiedelt. Während marine Reptilien wie Pliosaurier und Ichtyosaurier bei dem Kälteeinbruch möglicherweise nach Süden migrierten, bleibt vorerst unklar, wie die landgebundenen Dinosaurier mit den kälteren Bedingungen klargekommen sind.
In der Folge untersucht Nunn, ob und inwieweit es auch saisonale Temperaturveränderungen gegeben hat. Solche Wechsel von Sommer zu Winter und umgekehrt hätten sich während der kurzen Lebenszeit der Belemniten - sie lebten wahrscheinlich nur ein bis drei Jahre - niedergeschlagen und könnten mit der heutigen analytischen Methodik ermittelt werden. Zugleich hilft die Rekonstruktion des Paläoklimas dabei, die Prognosen über die zukünftige Klima- und Umweltentwicklung unserer Ära zu verbessern und den Einfluss des Menschen auf das Klima abzuschätzen. (red)