Zürich - Das größte unter den großen Massenaussterben der Erdgeschichte fand vor 252 Millionen Jahren statt: 95 Prozent der Arten, die in den Meeren lebten, und zwei Drittel der landbewohnenden Spezies starben dabei innerhalb des geologisch gesehen kurzen Zeitraums von 200.000 Jahren aus. Dieser ökologische Einschnitt an der sogenannten Perm-Trias-Grenze war so massiv, dass an ihm der Übergang vom Erdaltertum zum Erdmittelalter festgemacht wird.

Was das Massenaussterben ausgelöst hat, ist noch immer nicht eindeutig nachgewiesen. Auf jeden Fall zog das Ereignis aber klimatische Veränderungen nach sich, zu denen die Universität Zürich nun neue Details herausgefunden hat. Ein Team unter der Leitung des Paläontologen Hugo Bucher zeigte unter anderem, dass marine Tiergruppen wie Ammoniten und Conodonten (eine ausgestorbene Gruppe von Verwandten der Wirbeltiere) bereits drei bis vier Millionen Jahre früher als gedacht einen ersten Höchststand erreichten. 

Temperaturschwankungen

Ein Grund dafür war offenbar, dass das Klima nach dem Massenaussterben keinen langfristig einheitlichen Trend aufwies, sondern schwankte: Es war zunächst kühl, später sehr warm und dann wieder kühl. Dank der kühleren Temperaturen nahm die Vielfalt der marinen Fauna stark zu. Das wärmere Klima der Zwischenphase, verbunden mit einem hohen CO2-Gehalt in der Atmosphäre, führte zwar zuerst zur Entstehung weiterer neuer Arten. Doch diese waren kurzlebig, und längerfristig wirkte sich die Erwärmung negativ auf die Biodiversität aus.

In "Nature Geoscience" zeichnen die Wissenschafter einen detaillierten Temperaturverlauf nach. Für ihre Klimarekonstruktion analysierten Bucher und Kollegen die Zusammensetzung der Sauerstoff-Isotope in Conodonten-Fossilien. Gemäß den Untersuchungen war das Klima am Beginn der Trias, in der Zeit vor 249 Millionen Jahren, kühl. Dieser kühleren Phase folgte eine kurze, sehr warme Klimaphase. Am Ende der Untertrias, also in der Zeit zwischen 247,9 und 245,9 Millionen Jahren, herrschten erneut kühlere Bedingungen vor.

Kühl besser als warm

Anschließend untersuchten die Wissenschafter, wie sich das Klima auf die Entwicklung von Fauna und Flora ausgewirkt hatte. "In den kühleren Phasen stieg die Biodiversität am stärksten an", erläutert Bucher. "Die dann folgende extreme Warmphase führte dagegen zu großen Veränderungen in der marinen Fauna und zu einem großen ökologischen Wechsel der Flora." Bucher und sein Team konnten zeigen, dass diese Verminderung der Biodiversität in den Warmphasen mit starken Schwankungen in der Kohlenstoff-Isotopen-Zusammensetzung der Atmosphäre korrelierten. Diese wiederum standen in direktem Zusammenhang mit Kohlendioxid, das aus vulkanischen Ausbrüchen in der sogenannten "Sibirischen Magmatischen Großprovinz" stammte.

Durch die Klimaänderungen konnten sich in der Untertrias Conodonten- und Ammoniten-Faunen anfänglich sehr schnell erneuern, indem ungewöhnlich kurzlebige Arten entstanden. Doch der Abbau des überschüssigen CO2 durch Algen und terrestrische Pflanzen hatte langfristig negative Auswirkungen: Der Abbau dieser riesigen Mengen organischer Materie verbrauchte einen Großteil des im Wasser vorhandenen Sauerstoffs. Als Folge des Sauerstoffmangels in den Ozeanen starben viele marine Arten wieder aus. Bucher und seine Kollegen sind überzeugt, dass Klimaveränderungen und das Ausströmen vulkanischer Gase wichtige Faktoren für die Erholung des Lebens in den Ozeanen der Untertrias waren und leiten daraus eine allgemeine Aussage ab: Kühlere Klimaphasen begünstigen die biologische Diversifikation. Wärmere Klimaphasen und sehr hohe CO2-Gehalte in der Atmosphäre dagegen können sich schädlich auf die Biodiversität auswirken. (red, derStandard.at, 31. 12. 2012)