Vor 66 Millionen Jahren schlug ein Asteroid von der Größe des Mount Everest in der Nähe der heutigen mexikanischen Halbinsel Yucatán ein und schuf den Chicxulub-Krater. Dieser Einschlag löschte etwa drei Viertel aller lebenden Arten aus – darunter die meisten Dinosaurier. Forscher der Purdue University haben nun den Schlüssel entdeckt, wie ein einzelner, wenn auch immenser Gesteinsbrocken ein globales Ökosystem verwüsten konnte: Eine Wolke aus Staub, die die Wärmestrahlung an der Erdoberfläche hielt und die meisten Arten in eine Hitzefalle brachte. Sie wurden auch fern des Einschlagsortes „praktisch gegrillt“, heißt es in einer Mitteilung der Universität.
Die Staubglocke als globaler Hitzestau
Die im „Journal of Geophysical Research: Biogeosciences“ veröffentlichte Studie ergab, dass die Staubwolke die vom Einschlag freigesetzte Hitze so effektiv einschloss, dass diese zunächst fast gar nicht ins Weltall entweichen konnte. Sie überhitzte die obere Atmosphäre, verursachte großflächige Waldbrände und hatte massive Auswirkungen auf alle Lebensformen, die sich nicht unterirdisch, unter Wasser oder durch andere Strategien schützen konnten. „Genau das tötete die Dinosaurier und viele andere Tiere“, erklärte Purdue-Geophysiker Brandon Johnson, Hauptautor der Studie. „Es war nicht die Druckwelle des Einschlags oder der Feuerball – die reichen nicht sehr weit.“ Ohne die Staubglocke hätte der Asteroideneinschlag in der Region verheerend gewirkt, aber erst sie habe ihn zu einer globalen Katastrophe gemacht.
Zwei Staubarten mit verheerender Wirkung
Der Studie zufolge verbreiteten sich zwei verschiedene Arten von Staub in der Atmosphäre: etwas gröbere Gesteinströpfchen, sogenannte Sphärulen von etwa 250 Mikrometer Durchmesser. Diese haben Paläontologen weltweit in Funden aus der Zeit des Asteroideneinschlags nachgewiesen. Sie bestehen jedoch offenbar weitgehend aus irdischem Material – über 1000 Kubikkilometer vorwiegend Gestein und Erde, aber auch Tiere und Pflanzen, die der Asteroid traf. Diese brachte er zum Verdampfen, bevor sie in höheren Luftschichten abkühlten, zu Sphärulen kondensierten und dann beim Herabfallen weitere Hitze freisetzten. Viel feiner müsse sich der Asteroid selbst aufgelöst haben, auf nur 2,5 Mikrometer kleine Staubpartikel – dieser feine Asteroidenstaub habe die gesammelte Hitze wie unter einer Decke an der Erde gehalten. Atmosphärenforscherin Alexandria Johnson untersuchte die Strahlungseigenschaften des Feinstaubs und der daraus gebildeten Wolke. Diese müsse die Erde so gut isoliert haben, dass fast die gesamte Wärme der herabfallenden Sphärulen darunter eingeschlossen wurde. Dadurch hätten die Tiere am Ende der Kreidezeit 17-mal so viel Wärmestrahlung abbekommen, wie für Menschen tödlich ist. Der Hitzestau dürfte laut den Forschern Gras, Kiefernnadeln und Flechten in Brand gesetzt haben, möglicherweise auch Holz.
Langfristige Folgen und Vergleich mit heutigen Waldbränden
Wenn Tiere die Hitze überstanden, drohte ihnen auch danach noch tödliche Gefahr. „Ich untersuche die Wolken und Luftschadstoffe in unserer heutigen Atmosphäre“, sagte Alexandria Johnson. „Der 2,5 Mikrometer große Staub, den wir hier analysiert haben, hat dieselbe Größe wie die Rauchpartikel, die uns bei Waldbränden Sorgen bereiten. Er gelangt in die Lunge und sogar in den Blutkreislauf, weshalb er so besorgniserregend für die öffentliche Gesundheit ist.“ Bis sich der damalige Feinstaub legte, dürften Jahre oder Jahrzehnte vergangen sein. Der Studie zufolge blockierte die Staubglocke das Tageslicht. Für Tiere, die wie Menschen nicht weit im Infrarotbereich sehen können, dürfte die Erdoberfläche daher bis auf das Leuchten der Waldbrände dunkel erschienen sein. „Es sah wahrscheinlich eher wie die Hölle als wie die Venus aus“, kommentierte Brandon Johnson. „Es muss furchtbar gewesen sein.“
