Komet brachte den Klimawandel

Vor 55 Millionen Jahren hat sich die Erde binnen kürzester Zeit in einen tropischen Planeten verwandelt. Wodurch wurde die rasante Erwärmung ausgelöst? US-Forscher vermuten: Ein Kometeneinschlag ließ das Klima kippen.

Der globale Temperaturanstieg während der letzten 200 Jahre, heißt es allenthalben, ist ein in der Erdgeschichte einmaliges Ereignis. Mit einer Ausnahme: Am Ende des Paläozäns wandelte sich das Erdklima ebenfalls sprunghaft. Innerhalb von 4.000 Jahren - in geologischen Zeitskalen eine Kleinigkeit - stieg die Durchschnittstemperatur um fünf bis neun Grad. Danach gab es auf dem Planeten praktisch kein Eis mehr, viele Tier- und Pflanzenarten starben aus, andere zogen polwärts, um dem sich ausbreitenden Tropenklima zu entkommen.

Es gab auch manche Arten, die von den geänderten Bedingungen profitierten. Die Säugetiere, Primaten inklusive, erfuhren während dieser Periode etwa einen Entwicklungsschub. 200.000 Jahre dauerte diese Warmperiode, kurz „PETM“ genannt. Wie extrem sie war, zeigt auch ein Vergleich mit der Gegenwart: Die Temperatur lag um acht Grad über dem heutigen Schnitt, entsprechend hoch war der Meeresspiegel.

Vulkane oder Komet?

Was die unmittelbaren Ursachen dieses Klimawandels anlangt, sind sich Forscher einig: Treibhausgase waren für die Erwärmung verantwortlich. Doch wer oder was beförderte sie in die Atmosphäre? Vulkane - so lautete die bisher anerkannte Antwort.

Impact: Einschlag eines riesigen Himmelskörpers auf der Erde
Don Davis
Hypothese: Ein gigantischer Impakt führte zu tropischen Bedingungen

Forscher um die beiden amerikanischen Geologen Dennis Kent und Morgan Schaller bieten nun eine alternative Erklärung an. Sie gehen davon aus, dass ein Kometeneinschlag das Erdklima kippen ließ. Anzeichen dafür hat Kent bereits vor 13 Jahren gefunden. Er hatte magnetisierte Tonpartikel in Sedimenten entdeckt, die zu Beginn des PETM abgelagert wurden. Diese Tonpartikel, argumentierte der Geologe von der Columbia University, könnten durch einen Kometeneinschlag entstanden sein.

Neues Indiz: Kugeln aus Glas

Die Hypothese fand in der Fachgemeinde wenig Zuspruch, doch nun wurden die Forscher erneut fündig. Schaller hat in Bohrkernen aus New Jersey und der Bermuda-Region Glaskügelchen nachgewiesen, deren Alter ebenfalls mit der Schwelle zum PETM zusammenfällt. Solche Glaskügelchen („Mikrotektite“) entstehen, das gilt als unstrittig, wenn sich geschmolzene Silikate in der Luft abkühlen - und zwar infolge eines Einschlags großer Himmelskörper auf der Erdoberfläche. Für Kent und Schaller ist das nun die „smoking gun“ ihrer Hypothese.

Mikroskopische Aufnahme von Glaskügelchen
M.F. Schaller et al., Science (2016)
Glaskügelchen aus Bohrkernen: Relikte einer Umweltkatastrophe?

Der urzeitliche Klimawandel, vorangetrieben durch Kohlenstoffgase in der Atmosphäre, hatte kosmische Ursachen, sind die beiden überzeugt. „Es ist mehr als nur Zufall, wenn zur gleichen Zeit ein Kometeneinschlag passiert ist“, sagt Schaller. „Wenn der Impakt mit dem Klima in Zusammenhang steht, dann wurde der Kohlenstoff sehr schnell freigesetzt.“

Wie genau das vor sich ging, bleibt offen. Mehrere Szenarien sind in Kombination denkbar: Verbindungen wie CO2 und Methan könnten vom Kometen mitgeführt worden sein oder auch aus der Erdkruste stammen. Der Einschlag könnte auch Methaneis auf dem Meeresgrund destabilisiert oder Vulkanausbrüche ausgelöst haben - was im Einklang mit der bisherigen Standardtheorie stünde.

Für den gegenwärtigen Klimawandel verheißen diese Kettenreaktionen nichts Gutes. Denn wenn sich der Klimawandel damals nach einem Trigger von selbst aufschaukelte, dann könnte das auch in der nahen Zukunft passieren.

Krater gesucht

Die Reaktionen in der Wissenschaftsgemeinde auf die in „Science“ publizierte Studie fallen gemischt aus. Charles Langmuir von der Harvard University hält die Indizien für „sehr stark“, sein Fachkollege Gerald Dickens von der Rutgers University indes hält wenig davon. Sein Kommentar: „Ein paar Glaskügelchen ändern gar nichts.“

Christian Köberl, Impaktforscher von der Universität Wien, ist offen für die Kometentheorie, gleichwohl nicht restlos überzeugt. Er fordert nun eine exakte Altersbestimmung der Glaskügelchen mit Hilfe von Isotopen ein, ansonsten schwebe die Diskussion in der Luft.

Auch Kent und Schaller gestehen zu, dass der entscheidende Beweis noch aussteht: Der Kometeneinschlag müsste auf der Erdoberfläche einen Krater hinterlassen haben - und der wurde bisher nicht entdeckt. „Es könnte ganz in der Nähe passiert sein“, sagt Schaller. „Vielleicht auch auf der anderen Seite des Planeten.“

Robert Czepel, science.ORF.at

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