Kreidezeit: Die Jahreszeit des Asteroiden-Einschlags besiegelte das Schicksal der Dinosaurier

Vor 66 Millionen Jahren krachte ein Asteroid auf die Erde und löschte einen Großteil des Lebens aus. Der genaue Zeitpunkt des Einschlags hat womöglich mitentschieden, wer die Katastrophe überlebte und wer nicht

Als der Einschlag des Chicxulub-Asteroiden vor 66 Millionen Jahren das Ende der Dinosaurier und vieler anderer Lebewesen einläutete, herrschte auf der Nordhalbkugel Frühjahr. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam nach der Untersuchung fossiler Fische, die am Tag des Aufpralls umgekommen waren. Die genauere zeitliche Bestimmung des verheerenden Ereignisses könne miterklären, warum einige Arten die Katastrophe überlebten, andere vollständig ausgestorben seien, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature.

Der Asteroiden-Einschlag am Ende der Kreidezeit auf der heutigen Yucatán-Halbinsel in Mexiko löschte Schätzungen zufolge rund 75 Prozent aller damaligen Arten aus. Darunter waren alle Nichtvogeldinosaurier – also alle Dinosaurier außer den Vorläufern der heutigen Vögel -, aber auch die meisten Meeresreptilien sowie die zu den Kopffüßern gehörenden Ammoniten.

Viele Lebewesen starben an den unmittelbaren Folgen des Einschlages, zu denen heftige Erdbeben, Tsunamis, riesige Waldbrände und niedergehende Trümmerhagel gehörten. Noch mehr allerdings überlebten die dramatischen Veränderungen des Klimas nicht, die auf den Einschlag folgten. So kam es zunächst zu einem Kälteeinbruch aufgrund der enormen Mengen an Ruß- und Staubteilchen, die die Sonne verdunkelten, später heizte sich die Erde extrem auf. Die klimatischen Unruhen hielten vermutlich für einige Jahrtausende an.

Südhalbkugel erholte sich doppelt so schnell

Trotz aller Zerstörungen und Umwälzungen überlebten einige Tier- und Pflanzengruppen die Katastrophe, etwa Säugetiere, Vögel und Krokodile. Es gebe Hinweise darauf, dass sich die Natur auf der Südhalbkugel etwa doppelt so schnell erholte wie auf der Nordhalbkugel, schreiben die Wissenschaftler*innen um Melanie During von der Vrije Universiteit Amsterdam. Bei der Suche nach einer Erklärung dafür könnte der genaue Einschlagszeitpunkt womöglich eine wesentliche Rolle spielen.

Die Forschenden analysierten nun fossile Knochen von Stören und Löffelstören, die in einem Gewässer im Gebiet des heutigen US-Bundesstaates North Dakota durch die Katastrophe umgekommen waren. Hinweise auf die Todeszeit der Fische gaben etwa kleine, im Kopfbereich steckende Kügelchen – Trümmerbruchstücke, die bei dem Einschlag in die Luft geschleudert worden und dann wieder niedergegangen waren. Sie fanden sich nur in den sogenannten Kiemenreusen, die dazu dienen, Plankton aus dem Wasser zu filtern. In Magen und Darm fanden sich solche Einschlagskügelchen nicht. Das deute darauf hin, dass die Tiere direkt nach dem Einschlag starben, schreiben die Wissenschaftler.

Knochen entscheidend für die Bestimmung der Jahreszeit

Die Jahreszeit leitet das Team aus Analysen der Knochen ab. Dort zeigen röntgentomographische Untersuchungen eine Art Bänderung, ähnlich den Jahresringen von Bäumen: Abschnitte von dickeren Wachstumszonen sind sichtbar abgegrenzt von schmaleren Abschnitten langsameren Wachstums und von Linien, die einen Wachstumsstopp anzeigen. Diese Zonen spiegelten jahreszeitliche Veränderungen wider, erläutern die Forscher und Forscherinnen. Bei allen untersuchten Fischen war der letzte gebildete Abschnitt eine beginnende Wachstumszone – die Tiere waren demnach im Frühjahr gestorben.

Darauf deuten auch Größe und Form der Knochenzellen hin. „Bei allen untersuchten Fischen können Knochenzelldichte und -volumen über mehrere Jahre hinweg verfolgt werden, und sie zeigen an, ob es Frühling, Sommer, Herbst oder Winter war“, erläutert Dennis Voeten von der Universität Uppsala. „Wir sahen, dass sowohl die Zelldichte als auch das Volumen zunahmen, aber im Jahr des Todes noch nicht ihren Höhepunkt erreicht hatten. Das bedeutet, dass das Wachstum im Frühjahr abrupt aufhörte.“

Messungen von Kohlenstoff-Isotopen bestätigen die Schlussfolgerungen. Sie lassen auf die jahreszeitlich schwankende Ernährung der Fische schließen. „Das Kohlenstoff-Isotopensignal im Wachstumsverlauf dieser unglücklichen Löffelstöre bestätigt, dass die Futtersaison noch nicht ihren Höhepunkt erreicht hatte – der Tod kam im Frühjahr“, so During.

Aus dem Einschlagszeitpunkt ließen sich Rückschlüsse auf die Folgen der Katastrophe ziehen, sind sich die Forscher sicher. „Unsere Ergebnisse werden dabei helfen herauszufinden, warum die meisten Dinosaurier ausgestorben sind, während Vögel und frühe Säugetiere dem Aussterben entgehen konnten.“

Der Einschlag habe die Lebewesen der Nordhalbkugel in einer besonders empfindlichen Phase des biologischen Lebenszyklus getroffen, in die bei vielen Arten etwa Wachstum und Vermehrung fielen. Auf der Südhalbkugel dagegen war zum Zeitpunkt der Katastrophe Herbst. Viele Tiere hätten sich womöglich bereits in Vorbereitung auf Winterruhe oder Winterschlaf in Höhlen zurückgezogen. So seien sie möglicherweise etwa den verheerenden Bränden entkommen.