„Massenaussterben“ – Versionsunterschied

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* '''Vor ca. 485 Millionen Jahren''' am Ende des [[Kambrium]]s: Rund 80 % aller Tier- und Pflanzenarten starben aus. Auslöser waren vermutlich ein Klimawandel oder Meeresspiegelschwankungen. Viele [[Trilobiten]] (Dreilappkrebse), aber auch [[Conodonten]] oder Brachiopoden ([[Armfüßer]]) verschwanden.
* '''Vor ca. 485 Millionen Jahren''' am Ende des [[Kambrium]]s: Rund 80 % aller Tier- und Pflanzenarten starben aus. Auslöser waren vermutlich ein Klimawandel oder Meeresspiegelschwankungen. Viele [[Trilobiten]] (Dreilappkrebse), aber auch [[Conodonten]] oder Brachiopoden ([[Armfüßer]]) verschwanden.


* '''Vor ca. 444 Millionen Jahren''' im oberen [[Ordovizium]]: Im [[Ordovizisches Massenaussterben|ordovizischen Massenaussterben]] starben etwa 85 % der Arten und 60 % der Gattungen aus, darunter die meisten der ''Brachiopoden''. Die Trilobiten überlebten, doch ihre immense Vielfalt verringerte sich ebenfalls erheblich. Einen wesentlichen Einfluss auf das Klimasystem übte sehr wahrscheinlich das Erscheinen erster moosartiger Pflanzen vor rund 460 Millionen Jahren aus. Die zunehmende Vegetationsbedeckung entzog den Böden eine Reihe von Elementen wie Calcium, Magnesium, Phosphor und Eisen. Daraus resultierte eine beschleunigte chemische Verwitterung der Erdoberfläche mit erhöhter Bindung von atmosphärischem [[Kohlenstoffdioxid]] und einem damit gekoppelten Temperaturrückgang um ca. 5&nbsp;Grad.<ref name="Timothy M. Lenton">{{cite journal | last = Lenton | first = Timothy M. | coauthors = Michael Crouch, Martin Johnson, Nuno Pires, Liam Dolan | year = 2012 | month = Februar | title = First plants cooled the Ordovician | journal = Nature Geoscience | volume = 5 | issue = | pages = 86–89 | doi = 10.1038/ngeo1390 | url = http://www.geo.uni-bremen.de/~apau/dynamic_climate/CCYCLE/lenton_et_al_2012.pdf | format = PDF | language=en}} (abgerufen am 29. Dezember 2015)</ref> Der globale Abkühlungstrend mündete vor ungefähr 460 Millionen Jahren in die sogenannte ''Anden-Sahara-Eiszeit''. Sie erreichte ihre prägnanteste Ausprägung zeitgleich mit dem Höhepunkt des Massenaussterbens während der letzten ordovizischen Stufe des [[Hirnantium]]s und erfasste große Teile der südlichen Hemisphäre. Ein wesentlicher Faktor dieses Klimawechsels war die Lage des Großkontinents [[Gondwana]] in unmittelbarer Südpolnähe mit umfangreichen Vergletscherungen in den Gebieten des heutigen Nordafrikas und Brasiliens.<br> Anderen Autoren zufolge wird dieses Aussterbeereignis mit einer erdnahen [[Supernova]] in Verbindung gebracht.<ref>{{cite journal
* '''Vor ca. 444 Millionen Jahren''' im oberen [[Ordovizium]]: Im [[Ordovizisches Massenaussterben|ordovizischen Massenaussterben]] starben etwa 85 % der Arten und 60 % der Gattungen aus, darunter die meisten der ''Brachiopoden''. Die Trilobiten überlebten, doch ihre immense Vielfalt verringerte sich ebenfalls erheblich. Einen wesentlichen Einfluss auf das Klimasystem übte sehr wahrscheinlich das Erscheinen erster moosartiger Pflanzen vor rund 460 Millionen Jahren aus. Die zunehmende Vegetationsbedeckung entzog den Böden eine Reihe von Elementen wie Calcium, Magnesium, Phosphor und Eisen. Daraus resultierte eine beschleunigte chemische Verwitterung der Erdoberfläche mit erhöhter Bindung von atmosphärischem [[Kohlenstoffdioxid]] und einem damit gekoppelten Temperaturrückgang um ca. 5&nbsp;Grad.<ref name="Timothy M. Lenton">{{cite journal | last = Lenton | first = Timothy M. | coauthors = Michael Crouch, Martin Johnson, Nuno Pires, Liam Dolan | year = 2012 | month = Februar | title = First plants cooled the Ordovician | journal = Nature Geoscience | volume = 5 | issue = | pages = 86–89 | doi = 10.1038/ngeo1390 | url = http://www.geo.uni-bremen.de/~apau/dynamic_climate/CCYCLE/lenton_et_al_2012.pdf | format = PDF | language=en}} (abgerufen am 29. Dezember 2015)</ref> Der globale Abkühlungstrend mündete vor ungefähr 460 Millionen Jahren in die sogenannte ''Anden-Sahara-Eiszeit''. Sie erreichte ihre prägnanteste Ausprägung zeitgleich mit dem Höhepunkt des Massenaussterbens während der letzten ordovizischen Stufe des [[Hirnantium]]s und erfasste große Teile der südlichen Hemisphäre. Ein mitbeteiligter Faktor dieses Klimawechsels war die Lage des Großkontinents [[Gondwana]] in unmittelbarer Südpolnähe mit umfangreichen Vergletscherungen in den Gebieten des heutigen Nordafrikas und Brasiliens.<br> Gelegentlich werden für das ordovizische Massenaussterben ein [[Gammablitz]]<ref>{{Literatur |Autor=A. Melott, B. Lieberman, C. Laird, L. Martin, M. Medvedev, B. Thomas, J. Cannizzo, N. Gehrels, C. Jackman |arxiv=astro-ph/0309415 |Titel=Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction? |Sammelwerk=International Journal of Astrobiology |Band=3 |Nummer=2 |Datum=2004 |Seiten=55–61 |DOI=10.1017/S1473550404001910}}</ref> oder eine erdnahe [[Supernova]] als Ursache angenommen. Aus der Vergangenheit sind mehrere Supernovae-Signaturen in Form des Eisen-Isotops [[Eisen#Isotope|<sup>60</sup>Fe]] bekannt. Dieses Isotop, das unter irdischen Bedingungen nicht entstehen kann, besitzt eine [[Halbwertszeit]] von 2,62 Millionen Jahren und wurde in Sedimenten des frühen ''Quartärs'' ([[Gelasium|Gelasium-Stufe]]) vor 2,2 Millionen Jahren<ref name="K. Knie">{{cite journal | last = Knie | first = K. | authorlink = | coauthors = G. Korschinek, T. Faestermann, E. A. Dorfi, G. Rugel, A. Wallner | year = 2004 | month = Oktober | title = <sup>60</sup>Fe Anomaly in a Deep-Sea Manganese Crust and Implications for a Nearby Supernova Source | journal = Physical Review Letters | volume = 93 | issue = 17 | pages = 171103-1–171103-4 | doi = 10.1103/PhysRevLett.93.171103 | url = http://www.gams.ph.tum.de/fileadmin/w00bjs/www/publications/2004-Knie-PRL.pdf | format = PDF | language=en}} (abgerufen am 29. November 2015)</ref> sowie im [[Altpleistozän|Unteren Pleistozän]] (Calabrium) vor 1,5 Millionen Jahren entdeckt.<ref name="A. Wallner">{{cite journal | author = A. Wallner | coauthors = J. Feige, N. Kinoshita, M. Paul, L. K. Fifield, R. Golser, M. Honda, U. Linnemann, H. Matsuzaki, S. Merchel, G. Rugel, S. G. Tims, P. Steier, T. Yamagata, S. R. Winkler | year = 2016 | month = April | title = Recent near-Earth supernovae probed by global deposition of interstellar radioactive <sup>60</sup>Fe | journal = Nature | volume = 532 | issue = 7597 | pages = 69–72 | doi = 10.1038/nature17196 | url = http://www.nature.com/nature/journal/v532/n7597/full/nature17196.html | format = html | language = en}}</ref> Allerdings stammen diese Belege aus der jüngeren Erdgeschichte. Ein Nachweis kosmischer Strahlung in über 400 Millionen alten Gesteinsformationen ist mit dem gegenwärtig verwendeten Instrumentarium nicht möglich.
| author=Melott, A. ''et al.''
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| journal=International Journal of Astrobiology
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| title=Researchers Detect 'Near Miss' Supernova Explosion
| date=Fall/Winter 2005–2006
| publisher=[[University of Illinois at Urbana-Champaign|University of Illinois College of Liberal Arts and Sciences]]
| url=http://www.las.illinois.edu/alumni/magazine/articles/2005/supernova/
| accessdate = 2013-12-19
}}</ref><ref>{{cite journal
| author=Knie, K. ''et al.''
| title=<sup>60</sup>Fe Anomaly in a Deep-Sea Manganese Crust and Implications for a Nearby Supernova Source
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| author=Fields, B. D.; Ellis, J. | title=On Deep-Ocean Fe-60 as a Fossil of a Near-Earth Supernova
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* Oberes [[Kellwasser-Ereignis]]: '''Vor ca. 372 Millionen Jahren''' im oberen [[Devon (Geologie)|Devon]] an der [[Frasnium]]-[[Famennium]]-Grenze. Erneut starben 50 % aller Arten aus, darunter einige Fische, [[Korallen]] und Trilobiten. Es starben auch etliche „[[Korallenriff|Riffbauer]]“ unter den Korallen. Das hatte zur Folge, dass die Zahl der Korallenriffe abnahm. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass dadurch der Sauerstoffgehalt im Wasser sank (sog. „[[ozeanisches anoxisches Ereignis]]“). Demnach überlebten nur Tiere, die sich anpassen oder auch Sauerstoff außerhalb des Wassers aufnehmen konnten. Die Zeit der [[Amphibien]] war gekommen.<br> Neben dem oberen Kellwasser-Ereignis gab es im oder an den Grenzen zum oberen Devon eine Reihe weiterer Ereignisse, darunter an der Grenze zwischen [[Givetium]] und Frasnium das Taghanic-Ereignis vor ca. 383 Millionen Jahren, das untere Kellwasser-Ereignis und das Hangenberg-Ereignis vor ca. 359 Millionen-Jahren, das eine fast ebenso große Krise wie das obere Kellwasser-Ereignis darstellte.<ref name="bond2017">{{Literatur |Autor=David P.G. Bond und Stephen E. Grasby |Titel=On the causes of mass extinctions |Sammelwerk=Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology |Datum=2017 |DOI=10.1016/j.palaeo.2016.11.005}}</ref> Die Ereignisse am und im oberen Devon werden manchmal als Krise des späten Devon zusammengefasst.<ref>Siehe z. B. {{Literatur |Autor=Anthony D. Barnosky u.&nbsp;a. |Titel=Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived? |Datum=2011 |Seiten=51 |Kommentar=Tabelle 1}} Oder in einer populärwissenschaftlichen Darstellung: {{Internetquelle |werk=BBC Nature |titel=Big Five mass extinction events |datum=2014-10 |url=http://www.bbc.co.uk/nature/extinction_events |zugriff=2017-08-22}}</ref>
* Oberes [[Kellwasser-Ereignis]]: '''Vor ca. 372 Millionen Jahren''' im oberen [[Devon (Geologie)|Devon]] an der [[Frasnium]]-[[Famennium]]-Grenze. Erneut starben 50 % aller Arten aus, darunter einige Fische, [[Korallen]] und Trilobiten. Es starben auch etliche „[[Korallenriff|Riffbauer]]“ unter den Korallen. Das hatte zur Folge, dass die Zahl der Korallenriffe abnahm. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass dadurch der Sauerstoffgehalt im Wasser sank (sog. „[[ozeanisches anoxisches Ereignis]]“). Demnach überlebten nur Tiere, die sich anpassen oder auch Sauerstoff außerhalb des Wassers aufnehmen konnten. Die Zeit der [[Amphibien]] war gekommen.<br> Neben dem oberen Kellwasser-Ereignis gab es im oder an den Grenzen zum oberen Devon eine Reihe weiterer Ereignisse, darunter an der Grenze zwischen [[Givetium]] und Frasnium das Taghanic-Ereignis vor ca. 383 Millionen Jahren, das untere Kellwasser-Ereignis und das Hangenberg-Ereignis vor ca. 359 Millionen-Jahren, das eine fast ebenso große Krise wie das obere Kellwasser-Ereignis darstellte.<ref name="bond2017">{{Literatur |Autor=David P.G. Bond und Stephen E. Grasby |Titel=On the causes of mass extinctions |Sammelwerk=Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology |Datum=2017 |DOI=10.1016/j.palaeo.2016.11.005}}</ref> Die Ereignisse am und im oberen Devon werden manchmal als Krise des späten Devon zusammengefasst.<ref>Siehe z. B. {{Literatur |Autor=Anthony D. Barnosky u.&nbsp;a. |Titel=Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived? |Datum=2011 |Seiten=51 |Kommentar=Tabelle 1}} Oder in einer populärwissenschaftlichen Darstellung: {{Internetquelle |werk=BBC Nature |titel=Big Five mass extinction events |datum=2014-10 |url=http://www.bbc.co.uk/nature/extinction_events |zugriff=2017-08-22}}</ref>


Version vom 24. August 2017, 17:13 Uhr

Aussterbequoten im Verlauf der letzten 542 Millionen Jahre. Dargestellt ist der prozentuale Schwund an Gattungen meeresbewohnender, fossil gut erhaltungsfähiger Organismen an den Grenzen der geologischen Zeitabschnitte. Die stärksten Ausschläge markieren jene Ereignisse, die gemeinhin als Massenaussterben gelten.

Ein Massenaussterben (englisch Mass Extinction), auch Faunenschnitt oder Faunenwechsel genannt, ist ein in geologisch kurzen Zeitabschnitten von einigen zehntausend bis mehreren hunderttausend Jahren stattfindendes großes Artensterben, das sich vom sogenannten „normalen“ Hintergrundaussterben signifikant ebenso abhebt wie von Massensterben: außergewöhnlichen, drastischen Verlusten von Individuen einer oder vieler Populationen einer Art innerhalb kurzer Zeit.

Im Verlauf der Erdgeschichte fand an den einzelnen Epochenübergängen immer ein mehr oder weniger stark ausgeprägter Faunenwechsel statt (siehe auch Evolutionsgeschichte). Für die letzten 2,4 Milliarden Jahre wurde anhand geologischer, paläontologischer und paläoklimatologischer Befunde eine Reihe von größeren und kleineren Massenaussterben nachgewiesen.[1]

Die in den vergangenen Jahrzehnten erzielten Fortschritte bei den radiometrischen Datierungs- und Nachweisverfahren führten zu einer erheblichen Zunahme der Messgenauigkeit. Dadurch wurde es möglich, verschiedene Massenaussterben zeitlich genauer einzugrenzen, relativ umfassend zu beschreiben und vorher unbekannte biologische und ökologische Krisen im Laufe der Erdgeschichte zu dokumentieren. In der Wissenschaft besteht kein eindeutiger Konsens bei der Definition eines Massenaussterbens. Einige Publikationen verwenden den Begriff nur bei einem Artenverlust von über 75 Prozent, andererseits wird häufig jeder stärkere Einschnitt in die Biodiversität als Massenaussterben bezeichnet.[2][3]

Die großen Massenaussterbeereignisse

Im Verlauf der Erdgeschichte kam es zu mehreren großen Massenaussterbeereignissen:

  • Vor ca. 485 Millionen Jahren am Ende des Kambriums: Rund 80 % aller Tier- und Pflanzenarten starben aus. Auslöser waren vermutlich ein Klimawandel oder Meeresspiegelschwankungen. Viele Trilobiten (Dreilappkrebse), aber auch Conodonten oder Brachiopoden (Armfüßer) verschwanden.
  • Vor ca. 444 Millionen Jahren im oberen Ordovizium: Im ordovizischen Massenaussterben starben etwa 85 % der Arten und 60 % der Gattungen aus, darunter die meisten der Brachiopoden. Die Trilobiten überlebten, doch ihre immense Vielfalt verringerte sich ebenfalls erheblich. Einen wesentlichen Einfluss auf das Klimasystem übte sehr wahrscheinlich das Erscheinen erster moosartiger Pflanzen vor rund 460 Millionen Jahren aus. Die zunehmende Vegetationsbedeckung entzog den Böden eine Reihe von Elementen wie Calcium, Magnesium, Phosphor und Eisen. Daraus resultierte eine beschleunigte chemische Verwitterung der Erdoberfläche mit erhöhter Bindung von atmosphärischem Kohlenstoffdioxid und einem damit gekoppelten Temperaturrückgang um ca. 5 Grad.[4] Der globale Abkühlungstrend mündete vor ungefähr 460 Millionen Jahren in die sogenannte Anden-Sahara-Eiszeit. Sie erreichte ihre prägnanteste Ausprägung zeitgleich mit dem Höhepunkt des Massenaussterbens während der letzten ordovizischen Stufe des Hirnantiums und erfasste große Teile der südlichen Hemisphäre. Ein mitbeteiligter Faktor dieses Klimawechsels war die Lage des Großkontinents Gondwana in unmittelbarer Südpolnähe mit umfangreichen Vergletscherungen in den Gebieten des heutigen Nordafrikas und Brasiliens.
    Gelegentlich werden für das ordovizische Massenaussterben ein Gammablitz[5] oder eine erdnahe Supernova als Ursache angenommen. Aus der Vergangenheit sind mehrere Supernovae-Signaturen in Form des Eisen-Isotops 60Fe bekannt. Dieses Isotop, das unter irdischen Bedingungen nicht entstehen kann, besitzt eine Halbwertszeit von 2,62 Millionen Jahren und wurde in Sedimenten des frühen Quartärs (Gelasium-Stufe) vor 2,2 Millionen Jahren[6] sowie im Unteren Pleistozän (Calabrium) vor 1,5 Millionen Jahren entdeckt.[7] Allerdings stammen diese Belege aus der jüngeren Erdgeschichte. Ein Nachweis kosmischer Strahlung in über 400 Millionen alten Gesteinsformationen ist mit dem gegenwärtig verwendeten Instrumentarium nicht möglich.
  • Oberes Kellwasser-Ereignis: Vor ca. 372 Millionen Jahren im oberen Devon an der Frasnium-Famennium-Grenze. Erneut starben 50 % aller Arten aus, darunter einige Fische, Korallen und Trilobiten. Es starben auch etliche „Riffbauer“ unter den Korallen. Das hatte zur Folge, dass die Zahl der Korallenriffe abnahm. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass dadurch der Sauerstoffgehalt im Wasser sank (sog. „ozeanisches anoxisches Ereignis“). Demnach überlebten nur Tiere, die sich anpassen oder auch Sauerstoff außerhalb des Wassers aufnehmen konnten. Die Zeit der Amphibien war gekommen.
    Neben dem oberen Kellwasser-Ereignis gab es im oder an den Grenzen zum oberen Devon eine Reihe weiterer Ereignisse, darunter an der Grenze zwischen Givetium und Frasnium das Taghanic-Ereignis vor ca. 383 Millionen Jahren, das untere Kellwasser-Ereignis und das Hangenberg-Ereignis vor ca. 359 Millionen-Jahren, das eine fast ebenso große Krise wie das obere Kellwasser-Ereignis darstellte.[8] Die Ereignisse am und im oberen Devon werden manchmal als Krise des späten Devon zusammengefasst.[9]
  • Vor ca. 252 Millionen Jahren, innerhalb einer Zeitspanne von 200.000 Jahren[10] an der Perm-Trias-Grenze: 95 % aller meeresbewohnenden Arten sowie ca. 66 % aller landbewohnenden Arten (Reptilien- und Amphibienarten) starben aus; die genaue Ursache ist bis heute unbekannt. Die meisten Wissenschaftler machen heute jedoch den sibirischen Trapp verantwortlich. Dabei handelt es sich um eine aus Flutbasalten entstandene Großmagmatische Provinz, bei deren Entstehung große Mengen CO2 freigesetzt wurden, was das Klima veränderte.[11] Neue Erkenntnisse zeigen, dass sich das Perm-Massensterben in drei Phasen gliedern lässt, wobei die erste Phase (an Land) durch den vom sibirischen Trapp verursachten extremen Klimawandel hervorgerufen worden sein könnte. Die Atmosphäre erwärmte sich um etwa 5 °C und mit der Zeit erhöhte sich auch die Temperatur der Ozeane, was verheerende Folgen auf das marine Leben gehabt hätte (Phase 2 – marines Massensterben). Eine im April 2015 veröffentlichte Studie legt nahe, dass eine Versauerung der Ozeane eine maßgebliche Rolle beim Aussterben der marinen Arten gespielt haben könnte. Ozeane nehmen große Mengen atmosphärisches CO2 auf, was ihren pH-Wert erniedrigt, sie werden also saurer. Man schätzt, dass an der Perm-Trias Grenze der pH-Wert um 0,6 bis 0,7 sank, hervorgerufen durch die enorme CO2 Konzentration. Dies führte dazu, dass Meeresorganismen, die ihre Schale oder ihr Skelett aus Kalk aufbauen, in dem nun sauren Milieu nicht mehr überleben konnten. Diese Vermutung muss jedoch noch durch Auswertung weiterer Gesteinsproben rund um den Globus bestätigt werden.[12][13] Der Temperaturanstieg in den Meeren hatte jedoch nicht nur Einfluss auf das Leben, sondern auch auf chemische Vorgänge am Boden der Ozeane. So ist es wahrscheinlich, dass durch den Temperaturanstieg die chemische Struktur des in der Tiefe der Meeresböden gebundenen Methanhydrats aufgebrochen wurde.[14] Das in Wassermoleküle eingeschlossene Methan wurde freigesetzt und stieg als Gas in die Atmosphäre auf, wo es ca. 20-mal wirksamer als CO2 für eine relativ rasche Erwärmung der Atmosphäre um weitere 5 °C sorgte und die 3. Phase (wieder an Land) des Massensterbens einleitete.[15] Auch ein Drittel aller Insektenarten starb aus, das einzige bekannte Massenaussterben von Insekten in der Erdgeschichte. Von allen Massenaussterben des Phanerozoikums war das im Perm das größte.
  • Vor ca. 200 Millionen Jahren am Ende der Trias: 50 bis 80 % aller Arten, unter anderen fast alle Landwirbeltiere, starben aus. Hier wird ein Zusammenhang mit gewaltigen Magmafreisetzungen vor dem Auseinanderbrechen von Pangaea vermutet (central atlantic eruption)[16] bzw. die Vergiftung der flachen, warmen Randmeere durch große Mengen von Schwefelwasserstoff, nachdem gewaltige Vulkanausbrüche große Mengen an Kohlendioxid und Schwefeldioxid freigesetzt haben.[17][18]
  • Vor 33,9 Millionen Jahren fand im Rahmen der Grande Coupure eine Abkühlung des globalen Klimas mit damit verbundenem Artensterben und Faunentausch statt.
  • Vor rund 2 bis 3 Millionen Jahren fand am Ende des Pliozän ein maritimes Massenaussterben bei großen Tierarten statt.[19]
  • Vor ca. 50.000-12.000 Jahren: Seit dem Ende des oberen Pleistozän, teilweise auch noch im Holozän, starb im Verlauf einer Quartären Aussterbewelle der Großteil der Megafauna Amerikas, Eurasiens und Australiens aus. Obwohl dieses Massenaussterben verhältnismäßig wenige Tierarten betraf, beschäftigt es die Menschen bis heute, da sehr viele sehr große, außergewöhnliche und bekannte Tierarten dabei waren, etwa das Mammut, das Wollnashorn und die Säbelzahnkatze. Die Gründe für diese auf den einzelnen Kontinenten zu unterschiedlichen Zeiten auftretende Aussterbewelle sind umstritten. Einige Forscher nehmen an, dass der Mensch diese Großsäuger durch übermäßige Bejagung (Overkill-Hypothese) ausgerottet hat. Diese Theorie wurde in der Öffentlichkeit auch durch bekannte Dokumentationen (Menschen gegen Monster bzw. Monsters we met, Großbritannien 2004; oder Wild New World, Großbritannien 2002) bekräftigt und ist besonders in den englischsprachigen Ländern weit verbreitet. In Fachkreisen ist diese Theorie jedoch umstritten; Klimaveränderungen am Ende der Eiszeit gelten ebenfalls als wahrscheinliche Ursache, eine Reduzierung auf menschliche Einflüsse allein oder als entscheidender Faktor wird heute nur von Teilen der Fachwelt vertreten. Als weitere Hypothese wird gelegentlich ein Einschlag eines Meteoriten (oder Teil eines Kometen) postuliert. Hinweis in Nordamerika ist eine „schwarze Matte“ genannte Schicht, über der es keine Ablagerungen jener Tiere mehr gibt. Eine Verortung eines möglichen Einschlags ist wohl auch wegen der Erosion derzeit nicht gelungen. Siehe Clovis-Kometen-Theorie. Das Pleistozäne und das heutige Massensterben gehen in manchen Regionen mehr oder weniger fließend ineinander über. So verschwanden einige Arten, wie etwa Wollhaarmammut und Riesenhirsch regional verschieden im Verlauf des Spätpleistozäns und Holozäns.
  • Heute: Die gegenwärtige Aussterbewelle wird durch den Menschen verursacht und begann vor ca. 8.000 Jahren im Holozän. Sie hält bis zum heutigen Tag an und beschleunigt sich dabei; die Weltnaturschutzunion (IUCN) geht dabei davon aus, dass die gegenwärtige Aussterberate 1.000- bis 10.000-fach über der so genannten normalen Hintergrundaussterberate liegt.[20] Allerdings sind die Übergänge zu der Aussterbewelle des Pleistozäns fließend, weshalb von einer „Quartären Aussterbewelle“ gesprochen werden muss. Beispielsweise verschwand das Wollhaarmammut erst im Holozän aus Sibirien. Auf der Wrangel-Insel überlebte es gar bis in die Zeit der ägyptischen Pharaonen. Seit der Sesshaftwerdung des Menschen in der Jungsteinzeit wurde die Tierwelt, insbesondere die Megafauna, stark zurückgedrängt, allerdings verschwanden damals deutlich weniger Arten als am Ende des Pleistozäns. Als Menschen ab ca. 800 n. Chr. weitere Inseln besiedelten, rotteten sie die dortige Megafauna, die eine niedrige Reproduktionsrate und keine Fluchtreflexe hatte, durch übermäßige Jagd aus (etwa Neuseeland oder Madagaskar) oder brachten die ansässige Vogelwelt zum Verschwinden (Hawaii, Polynesien). Eine richtige Aussterbeflut brachte jedoch das Zeitalter der Entdeckungen ab ca. 1500, als Europäer andere Kontinente besiedelten, vermeintliche Schädlinge ausrotteten und Neozoen einschleppten (Ratten, Füchse, Schweine), denen die einheimische Fauna nur schwer gewachsen war.

Als „die großen Fünf“ (auch Big Five) bezeichnet man das ordovizischen Massenaussterben vor 444 Mio. Jahren, das Kellwasser-Ereignis vor 372 Mio. Jahren[8] oder zusammenfassend mehrere der Ereignisse im oberen Devon[21], das Ereignis an der Perm-Trias-Grenze vor 252 Mio. Jahren, das am Ende der Trias vor 200 Mio. Jahren und das an der Kreide-Paläogen-Grenze vor 66 Mio. Jahren.[22][8][3] Die großen Fünf sind dadurch gekennzeichnet, dass die Artenzahl wahrscheinlich um mehr als 75 % sank. Hochrechnungen zufolge würde, wenn die gegenwärtigen Aussterberate noch einige Jahrhunderte anhält, dies das nächste, sechste große Massenaussterben sein.[2]

Der Vergleich des aktuellen Massenaussterbens mit den oben genannten Ereignissen der Erdgeschichte ist dabei schwierig, weil heute überwiegend deutlich andere Ursachen für den Rückgang der Artenvielfalt verantwortlich sind als in der geologischen Vergangenheit.

Der Jahresbericht 2014[23] der Umweltstiftung World Wide Fund For Nature (WWF) spricht von einer teilweise dramatisch zunehmenden Verschlechterung der Lage vieler Arten wie etwa Nashörner (von einer Unterart, dem Nördlichen Breitmaulnashorn, gibt es laut WWF nur noch fünf Exemplare), Elefanten (Wilderer in Afrika erlegen mehr Elefanten, als Nachwuchs geboren wird), Löwen (in Westafrika stehen sie vor dem Aussterben, in Indien gibt es nur noch Restbestände) oder Walrosse (sie werden Opfer des Klimawandels, ihre Ruheplätze auf Eisschollen verschwinden mit dem Rückgang des arktischen Packeises). Auch viele andere Tiere verlieren laut WWF ihren Lebensraum: Menschenaffen wie die Bonobos verlieren ihre letzten Schutzgebiete, beispielsweise infolge einer in einem Nationalpark im Kongo geplanten Erdölförderung. Bei den Primaten finden sich inzwischen 94 Prozent auf der Roten Liste in einer der drei höchsten Gefährdungskategorien (Stand 2014). Laut WWF hat die Artenvielfalt seit den 1970er-Jahren stark gelitten; die Zahl der Säugetiere, Vögel, Reptilien und Fische habe sich seither im Schnitt halbiert, die Welt verliere täglich 380 Tier- und Pflanzenarten.[24][25]

„Der Mensch verursacht gerade das größte globale Artensterben seit dem Verschwinden der Dinosaurier.“

– Eberhard Brandes, WWF Deutschland[26]

Der Ende Oktober 2016 veröffentlichte, zusammen mit der Zoologischen Gesellschaft London (ZSL) und dem Global Footprint Network (GFN) erstellte Living Planet Report („Lebender-Planet-Bericht“) des WWF meldet bei weltweit über 14.000 untersuchten Tierpopulationen einen Rückgang der Bestände um fast 60 % während der vergangenen 40 Jahre;[27] die Bestände der Tiere in Flüssen und Seen seien weltweit im Schnitt um 81 % zurückgegangen.[28]

Im Gegensatz zu früheren Faunenwechseln besteht aktuell für große Arten ein größeres Aussterberisiko.[29]

Mögliche Ursachen

Die Ursachen von Massenaussterben sind ein vieldiskutiertes Thema der Paläontologie. Dabei werden folgende Ereignisse als Ursache diskutiert:

Meteoriteneinschlag

Hat ein Meteorit eine ausreichende Größe und Geschwindigkeit, wird bei seinem Einschlag eine so große Menge des Meteoriten- und Erdgesteins als feine Partikel in die Erdatmosphäre geschleudert, sodass sich eine Staubschicht um die Erde legt, die fast jede Photosynthese und damit letztlich fast alles Leben auf der Erde unmöglich machte. Für das Massenaussterben am Ende der Kreide gilt ein Meteoriteneinschlag als Ursache für äußerst wahrscheinlich (Kreide-Tertiär-Grenze), für die übrigen steht ein solcher Beleg noch aus.

Klimawandel

Durch einen abrupten Klimawandel, insbesondere durch eine Eiszeit, kann großflächig Lebensraum verschwinden. Forscher der Universität York warnten bereits 2007 davor, dass die weitere anthropogene Verstärkung der globalen Treibhausgas-Emissionen die Artenvielfalt bedrohe: Die fünf größten Massenaussterben während des Phanerozoikums (das heißt während der letzten 541 Millionen Jahre) stünden in direktem Zusammenhang mit gravierenden Klimaveränderungen, die überwiegend in Form einer starken globalen Erwärmung erfolgten.[30]
(Siehe auch Klimawandel, Globale Erwärmung)

Schwefelwasserstoff

Infolge einer starken globalen Erwärmung und einer damit verbundenen Entstehung anoxischer Milieus in den Meeren kann es zu einer Massenvermehrung von Schwefelbakterien (Chlorobien) kommen, die hochgiftigen Schwefelwasserstoff (H2S) in solchen Mengen produzieren, das sich das Gas nicht nur in den Ozeanen verbreitet, sondern auch in der Atmosphäre anreichert. Nach neueren Erkenntnissen könnte dies während der Perm-Trias-Krise in so hohem Ausmaß geschehen sein, dass das Schwefelwasserstoff-Szenario wahrscheinlich zu den Hauptfaktoren des damaligen Massenaussterbens zählt.[31]

Strahlung

Eine in der Nähe der Erde stattfindende Supernova, ein extrem starker Sonnensturm oder ein Aufschlag auf einem Neutronenstern (Gammablitz)[32] würde Strahlung solcher Intensität erzeugen, dass komplexes Leben fast unmöglich würde. Ein Problem dieses Ansatzes ist, dass er praktisch nicht nachweisbar wäre, da die Strahlung nach einem solchen Zeitraum nicht mehr messbar ist. Zudem wurden in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft keine geeigneten Objekte gefunden bzw. gibt es keinerlei Indizien für Sonnenstürme dieser Stärke.

Vulkanismus

Starker Vulkanismus kann durch die in die Atmosphäre geblasene Asche die Sonneneinstrahlung behindern und zu einer Eiszeit führen. Andererseits können durch Vulkanismus auch ausgestoßene Treibhausgase (z. B. Kohlendioxid) eine globale Erwärmung verursachen, die ihrerseits weitere Treibhausgase freisetzen kann (z. B. Methan aus Methanhydrat durch einen deutlichen Temperaturanstieg in den Ozeanen). Eine derartige Entwicklung hin zu einem ausgeprägten Treibhauseffekt wird als Ursache für das Massensterben am Ende des Perm vermutet.

Probleme bei der Erklärung von Massenaussterben

Bei der Erklärung von Massenaussterben treten vielfältige Probleme auf, von denen die wichtigsten sicherlich die gewaltigen zeitlichen Distanzen sowie die sehr dünn gesäten Fossilien sind. Beides zusammen erschwert die Rekonstruktion der Ereignisse, da teilweise nicht einmal die Geschwindigkeit des Massenaussterbens bekannt ist. So ist z. B. unklar, ob das Massenaussterben des Devon sich über einen Zeitraum von einem Jahr oder einer Million Jahre erstreckte. Der lückenhafte Fossilienbeleg erschwert nicht nur die Abschätzung des Ausmaßes eines Massensterbens, sondern auch das Auffinden einer spezifischen Ursache. So sollten bei einem durch Strahlung verursachten Massensterben strahlungsresistente Tiere wie z. B. Skorpione ungeschoren davongekommen sein. Die vorhandenen Fossilien erlauben eine solche Rekonstruktion jedoch nicht.

Ebenfalls ungeklärt ist, wieso nur bestimmte Tiergruppen aussterben und andere nicht. So starben z. B. am Ende der Kreide die Dinosaurier, Flugsaurier, Plesiosaurier und Fischsaurier aus, während alle anderen Wirbeltiergruppen (Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säuger) überlebten. Nimmt man wirklich eine Verdunkelung des Planeten und die fast vollständige Einstellung der Photosynthese an, sollten alle Tierarten davon gleich betroffen sein. Auch das Überleben blütenbestäubender Insekten kann nur schwer erklärt werden.

Bezieht man die aktuellen Fortschritte in der Geochronologie (Ar-Ar-Datierungen, U-Pb-Datierungen) mit in die Diskussion ein, wird der Sachverhalt noch komplizierter. Selbst wenn Massenaussterben durch großflächige Vulkanausbrüche und katastrophale Meteoriteneinschläge einen Zusammenhang vermuten lassen, könnte die Wahrheit jedoch ernüchternder aussehen. Die Verbesserung der Präzision aktueller Datierungsmethoden lässt eine noch nie dagewesene Genauigkeit zu, was den Ausbruchs- bzw. Einschlagszeitraum anbelangt und stellt längst gelöst geglaubte Probleme wieder in Frage. Ausbruchsphasen großer Vulkanprovinzen (LIPs, Large Igneous Provinces) erfolgen vergleichsweise über einen sehr langen Zeitraum und datierbare Proben geeigneter Qualität stellen letztendlich nur einen Ausschnitt einer längeren, aktiven Ausbruchsphase dar. Der Fehler in der Datierung kann mehrere Millionen Jahre betragen. Noch gravierender verhält es sich mit den Einschlagskratern von Meteoriten. Heute sind 25 Krater mit einem Durchmesser von mindestens 20 Kilometern bekannt, brauchbares Material für eine Datierung ist aber nicht leicht zu finden. Mit den neuen, präziseren Datierungsmethoden lassen sich beide Ereigniskategorien über Zerfallsreihen radioaktiver Isotope datieren und mit den Zeitpunkten der Aussterbeereignisse vergleichen. Dabei wurde schnell klar, dass die Diskrepanz in den meisten Fällen so groß ist, dass von einem klaren Ursache-Wirkungs-Verhältnis zwischen katastrophaler Umweltänderung und Aussterbeereignis in einigen Fällen nicht die Rede sein kann. Aktuell muss z. B. das Sterben der Saurier an der Kreide-Paläogen-Grenze (KT-Grenze) möglicherweise in einem neuen Licht betrachtet werden.[33]

Auswirkungen von Massenaussterben

Massenaussterben beeinflussen den Verlauf der Evolution entscheidend. So entstanden z. B. die Dinosaurier nach dem Perm, wurden durch das Aussterben in der Trias zur dominanten Landwirbeltiergruppe und verschwanden am Ende der Kreide.

Nach Aussterbeereignissen folgt für gewöhnlich eine Phase der Expansion der überlebenden Organismen, oft durch so genannte Radiation. Diese Ausbreitung neuer Arten markiert neben dem Fehlen bestimmter Organismen den neuen erdgeschichtlichen Zeitabschnitt. Teilweise unterscheidet man zwischen Faunenschnitten, in denen viele Tierarten ausstarben und Florenschnitten, in denen viele Pflanzenarten verschwanden und durch neue ersetzt wurden.

Siehe auch

Literatur

  • Niles Eldredge: Wendezeiten des Lebens. Spektrum, Heidelberg 1994, ISBN 3-86025-193-7.
  • Ashraf Elewa (Hrsg.): Mass Extinction. Englisch, Springer, Berlin / Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-75915-7.
  • Douglas H. Erwin: Das größte Massensterben der Erdgeschichte. In: Spektrum der Wissenschaft 9/1996, ISSN 0170-2971, S. 72–79.
  • Elizabeth Kolbert: Das 6. Sterben. Wie der Mensch Naturgeschichte schreibt (= The Sixth Extinction: an Unnatural History, übersetzt von Ulrike Bischoff), Suhrkamp, Berlin 2015, Stuttgart, 2015, ISBN 3-515-08518-1.
  • Rüdiger Vaas: Der Tod kam aus dem All. Meteoriteneinschläge, Erdbahnkreuzer und der Untergang der Dinosaurier. Franckh-Kosmos, Stuttgart 1995, ISBN 3-440-07005-0.
  • Peter D. Ward: Tod aus der Tiefe. In: Spektrum der Wissenschaft, 3/2007, ISSN 0170-2971, S. 26–33. (PDF)
  • Vincent Courtillot mit P. Renne: Time-correlation of mass-extinctions and flood-basalt-events. Comptes Rendus Geoscience 335(1) 2003 [1].

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Richard J. Twitchett: The palaeoclimatology, palaeoecology and palaeoenvironmental analysis of mass extinction events. In: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 232. Jahrgang, Nr. 2–4, März 2006, S. 190–213, doi:10.1016/j.palaeo.2005.05.019 (englisch).
  2. ↑ a b Anthony D. Barnosky, Nicholas Matzke, Susumu Tomiya, Guinevere O. U. Wogan, Brian Swartz, Tiago B. Quental, Charles Marshall, Jenny L. McGuire, Emily L. Lindsey, Kaitlin C. Maguire, Ben Mersey, Elizabeth A. Ferrer: Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived? In: Nature. 471. Jahrgang, Nr. 7336, März 2011, S. 51–57, doi:10.1038/nature09678 (englisch, nature.com).
  3. ↑ a b Richard K. Bambach: Phanerozoic biodiversity mass extinctions. In: Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 34. Jahrgang, Mai 2006, S. 127–155, doi:10.1146/annurev.earth.33.092203.122654 (englisch, annualreviews.org).
  4. ↑ Timothy M. Lenton, Michael Crouch, Martin Johnson, Nuno Pires, Liam Dolan: First plants cooled the Ordovician. In: Nature Geoscience. 5. Jahrgang, Februar 2012, S. 86–89, doi:10.1038/ngeo1390 (englisch, uni-bremen.de [PDF]). (abgerufen am 29. Dezember 2015)
  5. ↑ A. Melott, B. Lieberman, C. Laird, L. Martin, M. Medvedev, B. Thomas, J. Cannizzo, N. Gehrels, C. Jackman: Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass extinction? In: International Journal of Astrobiology. Band 3, Nr. 2, 2004, S. 55–61, doi:10.1017/S1473550404001910, arxiv:astro-ph/0309415.
  6. ↑ K. Knie, G. Korschinek, T. Faestermann, E. A. Dorfi, G. Rugel, A. Wallner: 60Fe Anomaly in a Deep-Sea Manganese Crust and Implications for a Nearby Supernova Source. In: Physical Review Letters. 93. Jahrgang, Nr. 17, Oktober 2004, S. 171103-1–171103–4, doi:10.1103/PhysRevLett.93.171103 (englisch, tum.de [PDF]). (abgerufen am 29. November 2015)
  7. ↑ A. Wallner, J. Feige, N. Kinoshita, M. Paul, L. K. Fifield, R. Golser, M. Honda, U. Linnemann, H. Matsuzaki, S. Merchel, G. Rugel, S. G. Tims, P. Steier, T. Yamagata, S. R. Winkler: Recent near-Earth supernovae probed by global deposition of interstellar radioactive 60Fe. In: Nature. 532. Jahrgang, Nr. 7597, April 2016, S. 69–72, doi:10.1038/nature17196 (englisch, nature.com).
  8. ↑ a b c David P.G. Bond und Stephen E. Grasby: On the causes of mass extinctions. In: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2017, doi:10.1016/j.palaeo.2016.11.005.
  9. ↑ Siehe z. B. Anthony D. Barnosky u. a.: Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived? 2011, S. 51 (Tabelle 1). Oder in einer populärwissenschaftlichen Darstellung: Big Five mass extinction events. In: BBC Nature. Oktober 2014, abgerufen am 22. August 2017.
  10. ↑ Shu-zhong Shen u. a.: Calibrating the End-Permian Mass Extinction. In: Science, Online-Vorabveröffentlichung vom 17. November 2011, doi:10.1126/science.1213454
  11. ↑ Michael Reilly: The Armageddon factor. In: New Scientist, 8. Dezember 2007, S. 42–45.
  12. ↑ Ocean of Acid blamed for Earth’s 'Great Dying', Live Science, 9. April 2015. Abgerufen am 11. April 2015 
  13. ↑ Clarkson, M. O. et al.: Ocean acidification and the Permo-Triassic mass extinction. In: Science. 348. Jahrgang, Nr. 10, 2015, S. 165–166, doi:10.1126/science.aaa0193 (sciencemag.org [abgerufen am 11. April 2015]).
  14. ↑ Robert A. Berner (2002): Examination of hypotheses for the Permo–Triassic boundary extinction by carbon cycle modeling. PNAS Proceedings of the national Academy of Sciences USA 99 (7): 4172–4177. doi:10.1073/pnas.032095199
  15. ↑ Uwe Brand, Nigel Blamey, Claudio Garbelli, Erika Griesshaber, Renato Posenato, Lucia Angiolini, Karem Azmy, Enzo Farabegoli, Rosemarie Came (2016): Methane Hydrate: Killer cause of Earth's greatest mass extinction. Palaeoworld 25 (4): 496-507. doi:10.1016/j.palwor.2016.06.002
  16. ↑ Michael Reilly: The Armageddon factor. S. 44.
  17. ↑ Sylvain Richoz et al.: Hydrogen sulphide poisoning of shallow seas following the end-Triassic extinction. In: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung vom 12. August 2012, doi:10.1038/ngeo1539
  18. ↑ Schwefelwasserstoff vergiftete Urzeit-Ozeane. 200 Millionen Jahre alte Sedimente zeigen Meereszustand nach großem Massensterben, scinexx, 14. August 2012
  19. ↑ Catalina Pimiento; John N. Griffin; Christopher F. Clements; Daniele Silvestro; Sara Varela; Mark D. Uhen; Carlos Jaramillo: The Pliocene marine megafauna extinction and its impact on functional diversity. In: Nature Ecology & Evolution (2017). doi:10.1038/s41559-017-0223-6.
  20. ↑ Klaus Jacob: Die sechste Katastrophe. Süddeutsche Zeitung, 31. August 2014.
  21. ↑ Raup und Sepkoski, die 1982 erstmals fünf große Ereignisse statistisch identifizierten, fassten die Ereignisse am Ende des Givetium und im Frasnium zusammen, siehe David M. Raup und J. John Sepkoski Jr.: Mass Extinctions in the Marine Fossil Record. In: Science. Band 215, 19. März 1982, doi:10.1126/science.215.4539.1501. Andere fassen alle Ereignisse des oberen Devon zusammen, zum Beispiel Anthony D. Barnosky u. a.: Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived? 2011, S. 51 (Tabelle 1).
  22. ↑ Ulf von Rauchhaupt: Fünfmal ging die Welt schon unter. In: Frankfurter Allgemeine Zeitung. 20. September 2016 (faz.net).
  23. ↑ wwf.de: Gewinner und Verlierer 2014
  24. ↑ WWF-Jahresbericht "Größtes Artensterben seit Dinosauriern", tagesschau.de
  25. ↑ Christian Mihatsch: Die Welt verliert 380 Tier- und Pflanzenarten pro Tag. Badische Zeitung, 6. Oktober 2014
  26. ↑ tagesschau.de
  27. ↑ wwf.de: Living Planet Report 2016 (27. Oktober 2016)
  28. ↑ badische-zeitung.de, Panorama, 28. Oktober 2016: Tierbestand ist in Deutschland, aber auch weltweit zurückgegangen (30. Oktober 2016)
  29. ↑ deutschlandfunk.de, Forschung aktuell, 15. September 2016, Dagmar Roehrlich: Die Großen verschwinden zuerst (18. September 2016)
  30. ↑ spiegel.de, 24. Oktober 2007, : Globale Erwärmung könnte Massenaussterben auslösen (24. Februar 2017)
  31. ↑ Gregory A. Brennecka, Achim D. Herrmann, Thomas J. Algeo, Ariel D. Anbar: Rapid expansion of oceanic anoxia immediately before the end-Permian mass extinction. In: PNAS. 10ß. Jahrgang, Nr. 43, Oktober 2011, S. 17631–17634, doi:10.1073/pnas.1106039108 (englisch).
  32. ↑ Sternexplosionen für Massenaussterben auf der Erde verantwortlich?, scinexx, 8. Februar 2012.
  33. ↑ Simon Kelley: The geochronology of large igneous provinces, terrestrial impact craters, and their relationship to mass exctinctions on earth. In: Journal of the Geological Society. September 2007.
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