Vor 66 Millionen Jahren erlebte die Erde und alle zu der Zeit auf ihr lebenden Wesen einen gewaltigen Schock, der alles veränderte: 75 Prozent aller lebenden Arten – Tiere wie Pflanzen – gingen verloren. Unter anderem auch die Dinosaurier, die bei diesem Massensterben komplett verschwanden: Sie starben aus.

Das Massensterben am Ende der Kreidezeit

Dieses Massensterben lässt sich durch Fossilien und Untersuchung der entsprechenden Erdschichten – etwa mit Bohrkern-Studien - sehr genau datieren. Es markiert die Grenze zwischen den Erdzeitaltern Kreidezeit und Paläogen (früher als "Tertiär" bezeichnet), die sogenannte K/P-Grenze (früher: K/T-Grenze) und den Beginn der Erdneuzeit. Gemeint ist damit aber nicht ein nur kurz andauernder Moment, sondern eine komplette Periode des Übergangs, in der vermutlich eine ganze Abfolge von Ereignissen und Umweltfolgen die Lebensbedingungen auf der Erde grundlegend veränderte.

Katastrophe vor 66 Millionen Jahren mit dramatischen Folgen

Doch welche Katastrophe hat die Umweltbedingungen weltweit so drastisch verändert, dass Dreiviertel allen Lebens ausgelöscht wurde? Darüber wird seit Jahrzehnten ausführlich geforscht – und gestritten. Denn zwei grundsätzliche Annahmen stehen sich gegenüber: Ursache für das Massensterben vor 66 Millionen Jahren war entweder eine Zeit enormer Vulkanausbrüche oder ein Asteroideneinschlag.

These 1: Vulkanausbrüche kosteten auch die Dinosaurier das Leben

Die Rede ist bei dieser Annahme nicht von einzelnen Vulkanausbrüchen, sondern von einer sehr langen Phase mit erhöhter Vulkanaktivität. Dass es diese gab, davon zeugen zahlreiche geologische Strukturen, aber auch Ablagerungen in Erdschichten oder Nachweise in Erdbohrkernen.

Manche Forscher sind überzeugt, dass durch eine langdauernde, massive Vulkanaktivität so viel Asche und Staub in die Erdatmosphäre geblasen wurde, dass sich der Himmel über lange Zeit völlig verfinsterte. Die Folge: Eine starke Kälteperiode, die zum Massensterben führte.

Klimawandel vor 66 Millionen Jahren – wurde es den Dinos zu warm?

Asteroideneinschlag als Ursache für das Dinosaurier-Sterben

Oder aber ein enormer Klimawandel in die andere Richtung: Könnten Vulkanausbrüche so viel Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre ausgestoßen haben, dass das Treibhausgas eine starke Klimaerwärmung hervorrief?

Ein ganz konkretes Vulkanfeld kommt dafür in Betracht: das Dekkan-Trapp in Indien. Das ist eine gigantische Basaltfläche mit einer Ausdehnung von einer halben Milliarde Quadratkilometer – um fast die Hälfte größer als Deutschland – und einer bis zu zwei Kilometer dicken Basaltschicht. Aktiv war dieses Vulkanfeld ebenfalls in etwa zur Zeit des Massensterbens, vor 66 Millionen Jahren. Trieb die Aktivität des Dekkan-Trapps also einen Klimawandel an, der die Dinosaurier auslöschte?

Dekkan-Trap - Zeuge gewaltiger Vulkanausbrüche vor 66 Millionen Jahren

Dieser These widerspricht eine Studie, die die Periode des extremen Vulkanismus auf rund 200.000 Jahre vor dem Massensterben datieren konnte. Eine andere Studie stellte zudem fest, dass das Dekkar-Trap zwar in seiner Frühphase der Aktivität so viel CO2 freisetzte, dass es eine Klimaerwärmung von bis zu drei Grad verursacht haben kann, aber ebenfalls vor dem Artensterben am Ende der Kreidezeit. Zum Zeitpunkt des Massensterbens sei dort viel weniger CO2 freigesetzt worden - zu wenig, um das Aussterben ausgelöst zu haben.

These 2: Ein Asteroideneinschlag verursachte das Massensterben

War ein gewaltiger Asteroideneinschlag für das Aussterben der Dinosaurier verantwortlich?

Sehr viel mehr Unterstützung erhielt in den vergangenen Jahren die These, dass für das Aussterben der Dinosaurier - und das Massensterben am Ende der Kreidezeit - ein Asteroideneinschlag verantwortlich war. Und zwar ein ganz bestimmter.

Der Chicxulub-Krater im Yucatán - Zeuge enormer Wucht

Vor 66 Millionen Jahren schlug ein Asteroid von etwa 14 Kilometern Durchmesser im Bereich der heutigen mexikanischen Halbinsel Yucatán ein. Mit solcher Wucht, dass die oberen zehn Kilometer der Erdkruste pulverisiert, verflüssigt oder verdampft und in die oberen Atmosphärenschichten geschleudert wurden und auch der Asteroid vollständig verdampfte. Die tieferen Schichten wurden bis zu zwanzig Kilometer tief eingedrückt, federten aber anschließend wieder nach oben. Als Folge des Einschlags breitete sich eine enorme Druckwelle in Erd- und Meeresboden aus und löste vermutlich weltweit starke Erdbeben aus. Übrig blieb der Einschlagkrater Chicxulub mit einem Durchmesser von etwa 180 Kilometern, der zur Hälfte im heutigen Yucatán sichtbar ist. Die andere Hälfte liegt unter Wasser.

Die Iridium-Anomalie - weltweite Reste eines Asteroideneinschlags?

Fünf Zentimeter Iridium-Anomalie

Für einen Asteroideneinschlag als Auslöser einer globalen Katastrophe spricht die sogenannte Iridium-Anomalie: In den Erdschichten zum Zeitpunkt des Massensterbens wurde rund um den Globus ein erhöhtes Vorkommen von Iridium und anderen Platin-Metallen entdeckt. Diese Stoffe sind in den oberen Erdschichten ausgesprochen selten, auf Asteroiden dagegen nicht. Zwar kann Iridium auch durch vulkanische Aktivität an die Oberfläche geraten, doch dann herrschen andere Isotopen vor als die bei der Iridium-Anomalie gefundenen. Sie wird daher inzwischen als Hinweis gesehen, dass es zum Zeitpunkt des Massensterbens einen gewaltigen Asteroideneinschlag gegeben hat.

Der Chicxulub-Einschlagkrater hat das passende Alter

Ein großer Pflanzenfresser: der Triceratops

Den dazugehörigen Einschlagkrater fand man Anfang der 1990er-Jahre. Es ist der bereits erwähnte Chicxulub-Krater auf der Halbinsel Yucatán in Mexiko. Es war aber zunächst lange unklar, ob sein Alter mit dem Zeitraum des Massensterbens übereinstimmt. Inzwischen ist das Alter des Einschlagkraters sehr genau auf 66 Millionen Jahre datiert worden. Zudem fand sich in den Sedimentablagerungen am Kraterrand, die unmittelbar nach dem Einschlag entstanden, Iridium der oben beschriebenen Iridium-Anomalie. Das deutet offenbar auch darauf hin, dass der Asteroiden-Einschlag im Yucatán die gesuchte Katastrophe ist.

Klima-Katastrophe nach dem Asteroideneinschlag

Nach dem Asteroid kam die Dunkelheit

Was genau nach dem Einschlag geschah, ist nach wie vor Objekt wissenschaftlicher Neugier und Diskussionen. Beim Einschlag wurden vermutlich tausende Kubikkilometer an pulverisiertem und verdampften Gestein in die obere Erdatmosphäre geschleudert und verdunkelten für lange Zeit den Himmel - wie in der Vulkan-Hypothese auch.

Eine Studie kam zu dem Schluss, dass durch den Asteroideneinschlag Schwefel-Verbindungen in die Atmosphäre gelangt seien und als Schwefelsäure-Tröpfchen für eine noch effektivere und vor allem viel länger anhaltende Verdunklung gesorgt haben könnten. Darauf deutet hin, dass in Bohrkern-Untersuchungen zum Zeitpunkt des Massensterbens auch der Anteil an Kalkalgen massiv zurückgegangen war. Das könnte eben durch den Schwefeleintrag des Asteroiden verursacht worden sein.

Eiskalt für Jahrzehnte

Ob Staub, Asche oder Schwefel: Es folgte eine extreme Kälteperiode weltweit. Bei der "Schwefelthese" kamen die Forscher auf einen Temperatursturz um 26 Grad, von dem sich die Erde vermutlich erst nach dreißig Jahren wieder erholt hatte.

Erderwärmung über Jahrtausende

Nach der Kaltzeit gab es vermutlich - durch Eintrag von Gasen wie CO2 in die Erdatmosphäre und womöglich durch eine Versauerung der Meere, ausgelöst durch den Schwefeleintrag, - eine starke Klimaerwärmung, die das Erdklima für Tausende von Jahren bestimmte.

Asteroideneinschlag löste vielleicht Vulkanaktivität aus

Es gibt auch eine neuere Studie, die beide Thesen zu vereinen sucht: Demnach könnte der Asteroideneinschlag im Yucatán vor 66 Millionen Jahren weltweit verstärkte Vulkanaktivitäten ausgelöst haben. Die Schockwelle vom Einschlag könnte etwa über den Mittelozeanischen Rücken weitergetragen worden sein.

Klimakatastrophe zog Massensterben nach sich

Ein großer Fleischfresser: der Tyrannosaurus rex

In jedem Fall änderten sich die Klimaverhältnisse vor 66 Millionen Jahren auf der Erde drastisch. Dies zog ein Massensterben nach sich, da die Nahrungskette aller Lebewesen zusammenbrach: Pflanzen starben ab, den Pflanzenfressern fehlte damit die Nahrungsgrundlage und somit den Fleischfressern ihre Beute.

Dinosaurier-Sterben komplexer als gedacht

Dinosaurier-Sterben bleibt spannend für die Wissenschaft

Insgesamt muss man sich das Ende der Urzeitbewohner als sehr komplexen Vorgang vorstellen: Die Saurier wurden weder alle zeitgleich auf dem Höhepunkt ihrer Entwicklung vernichtet noch war das Massensterben der Endpunkt eines langsamen Niedergangs aller Dinosaurier.

Warum starben die Dinosaurier ganz aus?

Es starben aber nicht alle Arten. Vögel gab es damals schon und sie überlebten die Katastrophe. Warum hat keine Nichtvogeldinosaurier-Art überlebt? Eine Studie stellte fest, dass schon lange vorher - viele Millionen Jahre zuvor -  die Bildung neuer Arten bei den Sauriern drastisch abnahm. Es verschwanden mehr Saurierarten, als sich entwickelten. Vielleicht waren Dinosaurier also schon vor dem Asteroideneinschlag nicht mehr auf Erfolgskurs in Sachen Evolution. Das könnte zur Folge gehabt haben, dass sie sich auf eine drastisch veränderte Umwelt nach einer Katastrophe nicht schnell genug einstellen konnten und daher gänzlich verschwanden.

Wie sahen der Tyrannosaurus Rex und der Archaeopteryx aus?

Sendungen zu Dinosauriern und dem Aussterben der Saurier: