Vor rund 201 Millionen Jahren, am Ende der Trias, führte ein rapider Temperaturanstieg zum Kollaps der Wälder in Teilen Europas. Eine Pionierpflanze – der Farn – nutzte die Gunst der Stunde und breitete sich explosionsartig aus. Dabei lieferte sie den idealen Brennstoff für immer neue, großflächige Brände, die über Jahrtausende wüteten. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forschungsteam um Bas van de Schootbrugge von der Universität Utrecht, das seine Studie im Fachjournal „Nature Geoscience“ veröffentlicht hat.
Ursache: Gewaltiger Vulkanismus und Klimaerwärmung
Das Massenaussterben am Ende der Trias wird mit gewaltigem Vulkanismus im Zuge des Zerbrechens des Superkontinents Pangäa in Verbindung gebracht. Dabei gelangten große Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre, was die globale Temperatur um etwa 5 bis 10 Grad ansteigen ließ. In der Folge kollabierten die Wälder – und eine Welt der Farne entstand.
Die Forschenden untersuchten Sedimentmaterial aus vier Bohrkernen, darunter ein 640 Meter langer Kern aus Großbritannien. Als Hinweise auf frühere Brände dienten fossile Holzkohle und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), die im Rauch von Vegetationsbränden entstehen. Zusammen mit Pollen- und Sporenfunden ergab sich das Bild einer regelrechten Feuerhölle in den damaligen Landschaften Nordwesteuropas.
Selbstverstärkender Kreislauf: Brände und Farnausbreitung
Nach Einschätzung der Forschenden trug eine Kombination aus Entwaldung, Bodenerosion, starker Erwärmung und wiederkehrenden Feuern zur explosionsartigen Ausbreitung der Farne bei. Einige Farnarten können gestörte Flächen rasch besiedeln und nach Bränden aus unterirdischen Wurzelsystemen schnell wieder austreiben. Trocknen die dichten Farnmatten aus, liefern sie idealen Brennstoff für neue Feuer. So könnten sich Brände und Farnausbreitung gegenseitig verstärkt haben. „Eine wirklich höllische Welt“, sagte van de Schootbrugge.
Der sogenannte Farn-Peak hielt Schätzungen des Teams zufolge mindestens 40.000 Jahre an, möglicherweise bis zu 300.000 Jahre. Die damalige Entwicklung zeige, wie gefährlich das Zusammenspiel von Klimawandel, Entwaldung und opportunistischen Arten werden könne, folgern die Forschenden.
Bestätigung durch Färbung von Mikrofossilien
Bestätigt sehen die Forschenden ihre Annahme durch die Färbung organischer Mikrofossilien wie Pollen und Sporen. Normalerweise dunkeln solche Fossilien mit zunehmender Tiefe und Temperatur im Gestein erst allmählich nach. „Aber hier haben wir ein ganz anderes Muster gefunden“, sagte van de Schootbrugge. Im Aussterbe-Intervall wurden Pollen und Sporen unabhängig von der jeweiligen Lagerungsgeschichte in allen vier Kernen gleichzeitig extrem dunkel, davor und danach waren sie deutlich heller.
Aus insgesamt 15.000 Messungen berechnete das Team einen Index für die Dunkelfärbung der Mikrofossilien. Die zeitliche Übereinstimmung mit der Häufung von Farnsporen, Holzkohle und PAK deute darauf hin, dass diese „Dunkelzone“ eine Phase anhaltender und intensiver Brände in den Farnsavannen widerspiegelt.
Farne als Katastrophenarten
„Farne sind wahrlich bemerkenswerte Pflanzen, die im Laufe der Erdgeschichte viele Krisen überstanden haben, und manche Arten können sich an einige der extremsten Lebensräume anpassen“, erklärte van de Schootbrugge. „Sie können als wahre Katastrophenarten bezeichnet werden.“ Die Studie zeigt, wie sich nach einer massiven Klimaerwärmung ein Ökosystem radikal verändern kann – mit weitreichenden Folgen für die globale Umwelt.
