22.06.2009 · Am Ende des Perms kam es zum größten Massensterben der Erdgeschichte. Eine internationale Forschergruppe hat nun eine neue Hypothese für die Erklärung dieses Einschnitts vor etwa 250 Millionen Jahren vorgelegt.
Von Horst Rademacher
© Helmholtz Zentrum für Umweltforschung
Ein Salzsee in Südrussland
Im Laufe der Erdgeschichte gab es immer wieder Episoden, in denen innerhalb kürzester Zeit große Mengen der zu dieser Zeit lebenden Tier- und Pflanzenarten ausstarben. Dazu gehört beispielsweise das Ende der Dinosaurier vor etwa 65 Millionen Jahren. Als Ursache für solche Massensterben kommen nach einhelliger Meinung der Forscher nur extreme, weltweit wirkende Klimaänderungen in Frage. Allerdings gehen die Meinungen darüber auseinander, wie es dazu kam. Unter anderem werden Einschläge von Asteroiden auf der Erdoberfläche oder der ebenfalls episodisch auftretende Flutvulkanismus als Ursachen herangezogen.
Eine internationale Forschergruppe hat nun eine neue Hypothese vorgelegt, die das größte Massensterben der Erdgeschichte vor etwa 250 Millionen Jahren erklären könnte. Danach hätten halogenisierte Kohlenwasserstoffe, die aus den Sedimenten von Salzseen in die Luft gelangten, das damalige Leben dezimiert und damit den Übergang vom Perm zur Trias eingeleitet.
Halogenisierte Kohlenwasserstoffe
Schon vor einigen Jahren hatte eine Forschergruppe um Ludwig Weißflog vom Umweltforschungszentrum in Leipzig nachgewiesen, dass aus den Sedimenten von Salzseen große Mengen an leicht flüchtigen halogenisierten Kohlenwasserstoffen entweichen können. Dazu gehören beispielsweise Chloroform, Methylchloroform sowie Tri- und Tetrachloräthylen. Diese Stoffe sind für Pflanzen toxisch, weil sie deren Photosynthese unterdrücken. Für ihre Untersuchungen sammelten die Forscher Sedimentproben vom Boden extrem salzhaltiger Seen in der russisch-autonomen Republik Kalmückien unweit des Kaspischen Meeres.
Die Proben wurden dann sechs Wochen lang unter Luftabschluss bei Zimmertemperatur aufbewahrt. In dieser Zeit hatten die Bakterien in den Seesedimenten die darin enthaltenen Salze verarbeitet, wobei die flüchtigen halogenisierten Kohlenwasserstoffe entstanden. Als sie die Ergebnisse auf die Oberfläche der untersuchten Seen umrechneten, kamen Weißflog und seine Mitarbeiter zu einem überraschenden Ergebnis. Aus einem fünf Quadratkilometer großen Salzsee entweichen pro Jahr etwa dreißig Tonnen halogenisierte Kohlenwasserstoffe.
Hochrechnungen für das Ende des Perms
In ihrer jüngsten Untersuchung, die jetzt in der von der Russischen Akademie der Wissenschaften herausgegebenen englischsprachigen Zeitschrift "Doklady Earth Science" veröffentlicht worden ist, geht die Forschergruppe mit ihren Hochrechnungen nun einige Schritte weiter. So entweichen danach aus dem Karabugas-Golf, einer extrem salzhaltigen, flachen Lagune am Ostufer des Kaspischen Meeres, pro Jahr etwa 120 000 Tonnen chlorierte Kohlenwasserstoffe.
Rechnet man diese Ergebnisse auf das "Zechstein-Meer" um, das sich vor etwa 250 Millionen Jahren auf einer Fläche von mehr als 600 000 Quadratkilometern in der heutigen Norddeutschen Tiefebene und der Nordsee erstreckte, sind die Zahlen noch eindrucksvoller. Aus diesem Meer entwichen pro Jahr mindestens vier Millionen Tonnen der giftigen Gase.
Zum Ende des Perms gab es auf der Welt aber neben dem Zechstein-Meer mehrere solcher flachen, außerordentlich salzhaltigen Ozeanbecken, beispielsweise in den heutigen amerikanischen Bundesstaaten Texas und Neumexiko. Weißflog und seine Mitarbeiter haben daraus die Hypothese hergeleitet, dass die vielen Millionen Tonnen halogenisierter Kohlenwasserstoffe, die damals jährlich aus diesen "Salzseen" entwichen, das Pflanzenleben weitgehend zerstörten und damit Landtieren die Lebensgrundlage entzogen.
Das Artensterben
Die Gase seien auch bis in die Stratosphäre vorgedrungen und hätten dort, ähnlich wie ihre inzwischen verbannten Verwandten, die FCKW, die Ozonschicht zerstört. Das Ergebnis sei das größte Artensterben der Erdgeschichte gewesen, bei dem insgesamt 90 Prozent der Arten von Meereslebewesen und mindestens 70 Prozent der terrestrischen Spezies ausstarben, darunter 21 der 27 bekannten Familien von Reptilien sowie 70 Prozent der Familien von Amphibien. Auch etwa die Hälfte aller Insektenarten aus dem Perm überlebte die Zeitenwende nicht.
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