Nach einer extremen Klimaerwärmung haben in Teilen Europas einst wohl über sehr lange Zeit immer wieder großflächige Brände gewütet. Die Feuer fielen mit einer massenhaften Ausbreitung von Farnen zusammen – die wiederum immer neuen Brennstoff für die Flammen lieferten, wie Forschende im Fachjournal „Nature Geoscience“ berichten.
Die Katastrophe am Ende der Trias
Das Massenaussterben am Ende der Trias vor rund 201 Millionen Jahren wird mit gewaltigem Vulkanismus im Zuge des Zerbrechens des Superkontinents Pangäa in Verbindung gebracht. Dabei gelangten nach Darstellung des Forschungsteams um Bas van de Schootbrugge von der Universität Utrecht große Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre. Die globale Temperatur sei dadurch um etwa 5 bis 10 Grad Celsius gestiegen. In der Folge kollabierten die Wälder – und eine Welt der Farne entstand.
Farne als Katastrophenpflanzen
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 den Angaben zufolge idealen Brennstoff für neue Feuer. So könnten sich Brände und Farnausbreitung gegenseitig verstärkt haben. „Eine wirklich höllische Welt“, sagte van de Schootbrugge.
Ein Teufelskreis aus Feuer und Farn
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.
Fossile Beweise aus Bohrkernen
Für die Analyse hatte das Team Sedimentmaterial aus vier Bohrkernen ausgewertet, darunter ein 640 Meter langer Bohrkern aus Großbritannien. Als Hinweise auf frühere Brände dienten unter anderem fossile Holzkohle und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, kurz PAK, die im Rauch von Wald- und Vegetationsbränden entstehen können. Zusammen mit Pollen- und Sporenfunden ergab sich das Bild einer regelrechten Feuerhölle in den damaligen Landschaften Nordwesteuropas.
Auffällige Färbung als Bestätigung
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 Farn-Savannen widerspiegelt.
Eine düstere Warnung aus der Vergangenheit
„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 unterstreiche, wie empfindlich Ökosysteme auf rasche Klimaveränderungen reagieren und welche langfristigen Folgen sie haben können.
