Perm/Trias-Grenze – schwerwiegende Auswirkungen auf die Ökosysteme durch Blüte des Lebens im Meer

Die Perm/Trias-Grenze vor etwa 252 Millionen Jahren ist das größte Massenaussterben innerhalb der vergangenen 500 Millionen Jahre; nach Schätzungen starben hier mehr als 80 % der im Meer lebenden Arten aus. Trotz intensiver Untersuchungen verschiedener Forschergruppen ist der eigentliche Grund für diese globale Katastrophe der Ökosysteme noch immer nicht bekannt.

Die chemische Untersuchung der Kalksteine, welche im Grenzbereich dieser beiden geologischen Perioden Perm und Trias abgelagert wurden, sind besonders gut im Iran aufgeschlossen und wurden von einem internationalen Geologenteam aus Berlin, Münster, Kopenhagen, Boston und Mashhad unter der Leitung von Martin Schobben (Museum für Naturkunde Berlin) untersucht. Diese Studien führten zu ganz neuen Einsichten in die Mechanismen, die zu diesem Artensterben geführt haben.

Aus einer Folge von Gesteinsproben wurde die Zusammensetzung der Schwefel- und Sauerstoffisotopen gemessen; das Ergebnis waren deutliche Hinweise auf eine plötzliche Entfaltung des Lebens während der Zeit des Massenaussterbens. Allerdings bestand diese kurzzeitige Blüte des Lebens wahrscheinlich nur aus „primitiven“ Organismen wie Bakterien und Archaebakterien.

Der durch diese Mikroorganismen hervorgerufene Eintrag von sehr großen Massen organischer Substanz hatte schwerwiegende Auswirkungen auf die Meeresökosysteme. Er hat einerseits den O2-Gehalt stark gesenkt und, auf der anderen Seite, die Menge des giftigen Gases H2S in weiten Teilen des Ozeans erhöht. Der höhere Gehalt an Schwefelwasserstoff wurde durch Bakterien mit einem Stoffwechsel, welche nicht von der Anwesenheit von Sauerstoff abhängig waren, erzeugt.

Diese Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die Dynamik des Massenaussterbens. Es ist nicht unbedingt nur durch das Auslöschen des meisten Lebens, sondern hauptsächlich durch den Verlust bestimmter „höherer“ Organismen charakterisiert. Diese Studie kann zudem dazu dienen, uns etwas über die Auswirkungen des gegenwärtigen, vom Menschen erzeugten Klimawandels zu lehren.

Die treibende Kraft hinter dem skizzierten Szenario für die Perm/Trias-Grenze ist eine globale Erwärmung um etwa acht Grad (allerdings hervorgerufen durch ausgedehnten Vulkanismus in Sibirien), der damit verbundenen erhöhten Verwitterungsrate auf den Kontinenten und dem Transport großer Mengen von Nährstoffen in den Ozean.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) publiziert:

Schobben, M., Stebbins, A., Ghaderi, A., Strauss, H., Korn, D. & Korte, C. (2015): Flourishing ocean drives the end-Permian marine mass extinction. – PNAS, doi: 10.1073/pnas.1503755112 (online verfügbar ab 3. August 2015)

http://www.pnas.org/content/early/2015/07/28/1503755112.abstract