Eine kurze Geschichte des Weltuntergangs: Jedes Massenaussterben, einschließlich des drohenden nächsten, erklärt

Mindestens fünfmal jedoch wurde der Planet von einer biologischen Katastrophe heimgesucht, die innerhalb eines relativ kurzen geologischen Zeitraums die meisten Arten zu Wasser und zu Lande auslöschte.

Das berühmteste dieser Massenaussterbeereignisse - der Einschlag eines Asteroiden auf der Erde vor 66 Millionen Jahren, der die Dinosaurier und viele andere Arten auslöschte - ist auch das jüngste. Aber Wissenschaftler sagen, dass es nicht das letzte sein wird.

Viele Forscher sind der Meinung, dass wir uns mitten in einem sechsten Massenaussterben befinden, das nicht durch einen stadtgroßen Weltraumfelsen verursacht wurde, sondern durch das übermäßige Wachstum und das veränderte Verhalten einer einzigen Spezies - des Homo sapiens. Der Mensch hat Lebensräume zerstört und eine Klimakrise ausgelöst.

Berechnungen in einer Studie, die im September in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht wurde, legen nahe, dass Gruppen verwandter Tierarten mit einer Rate verschwinden, die 35 % höher ist als die normalerweise erwartete Rate.

Und obwohl es bei jedem Massenaussterben Gewinner und Verlierer gibt, gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass der Mensch in diesem Fall zu den Überlebenden gehören würde.

Der Mitautor der Studie, Gerardo Ceballos, ist sogar der Meinung, dass das Gegenteil eintreten könnte: Das sechste Massenaussterben könnte die gesamte Biosphäre, d. h. den lebensfreundlichen Teil der Erde, in einen Zustand versetzen, in dem ein Fortbestehen der Menschheit unmöglich wäre, wenn nicht drastische Maßnahmen ergriffen werden.

"Die biologische Vielfalt wird sich erholen, aber die Gewinner sind sehr schwer vorherzusagen. Viele der Verlierer der vergangenen Massenaussterben waren unglaublich erfolgreiche Gruppen", sagte Ceballos, ein leitender Forscher am Institut für Ökologie der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko.

Auch wenn die Ursachen für die "großen fünf" Massenaussterben unterschiedlich waren, kann es lehrreich sein zu verstehen, was während dieser dramatischen Kapitel der Erdgeschichte geschah - und was nach diesen Katastrophen geschah.

"Niemand hat diese Ereignisse gesehen, aber sie haben ein Ausmaß, das sich wiederholen könnte. Wir müssen aus der Vergangenheit lernen, denn das ist unser einziger Datensatz", sagte Michael Benton, Professor für Wirbeltierpaläontologie an der Universität Bristol im Vereinigten Königreich und Autor des neuen Buches "Extinctions: How Life Survives, Adapts and Evolves".

Ein wirklich schlimmer Tag: Dino-tötender Asteroid und die Iridium-Anomalie

Während Paläontologen schon seit Jahrhunderten Fossilien untersuchen, ist die Wissenschaft vom Massenaussterben relativ neu. Die radiometrische Datierung, die auf dem natürlichen radioaktiven Zerfall bestimmter Elemente wie Kohlenstoff beruht, und andere Techniken revolutionierten in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts die Möglichkeit, das Alter alter Gesteine genau zu bestimmen.

Diese Entwicklungen bildeten die Grundlage für die Arbeit des verstorbenen Nobelpreisträgers Luis Alvarez und seines Sohnes, des Geologen Walter, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Universität von Kalifornien in Berkeley. Zusammen mit zwei anderen Kollegen verfassten sie 1980 eine aufsehenerregende Arbeit über die "Iridium-Anomalie" - eine 1 cm dicke Schicht aus Sedimentgestein, die reich an Iridium ist, einem Element, das auf der Erdoberfläche selten, in Meteoriten jedoch häufig vorkommt.

Die Forscher führten die Anomalie, die sie zunächst in Italien, Dänemark und Neuseeland entdeckten, auf den Einschlag eines großen Asteroiden zurück. Sie behaupteten, die ungewöhnliche Schicht stelle genau den Zeitpunkt dar, zu dem die Dinosaurier verschwanden.

Nach anfänglicher Skepsis wurde die Iridiumanomalie schließlich an immer mehr Orten auf der ganzen Welt entdeckt. Ein Jahrzehnt später identifizierte eine andere Forschergruppe den entscheidenden Hinweis: einen 200 Kilometer breiten Krater vor der Küste der mexikanischen Halbinsel Yucatan.

Das Gestein und die Sedimente dort hatten eine ähnliche Zusammensetzung wie die Iridiumschichten, und die Wissenschaftler vermuteten, dass die Vertiefung, der so genannte Chicxulub-Krater, durch den Einschlag eines Asteroiden verursacht wurde. Die Forscher glauben, dass die anderen Anomalien, die auf der ganzen Welt entdeckt wurden, durch Trümmerteile verursacht wurden, die beim Einschlag des Weltraumfelsens auf der Erde entstanden sind.

Die meisten Paläontologen gehen heute davon aus, dass der Asteroid das so genannte Aussterben der Kreidezeit verursacht hat. Der Einschlag löste eine Periode der globalen Abkühlung aus, wobei Staub, Ruß und Schwefel, die beim Einschlag aufgewirbelt wurden, die Sonne blockierten und wahrscheinlich die Photosynthese, einen Schlüsselprozess für das Leben, zum Erliegen brachten.

Eine Fossilienfundstelle in North Dakota hat noch nie dagewesene Details über diesen Tag - und seine unmittelbare Folgezeit - geliefert. Trümmer regneten herab und setzten sich in den Kiemen von Fischen fest, während riesige, tsunami-ähnliche Wasserfluten, die durch den Einschlag ausgelöst wurden, Dinosaurier und andere Lebewesen töteten. Wissenschaftler haben sogar herausgefunden, dass der Asteroid im Frühling auf der Erde einschlug.

Das Verschwinden der riesigen Dinosaurier schuf eine Welt, in der Säugetiere - und schließlich der Mensch - gedeihen konnten. Und die Dinosaurier waren nicht die totalen Verlierer, als die sie manchmal dargestellt werden: Wissenschaftler glauben heute, dass die Vögel, die in unseren Hinterhöfen herumflattern, sich direkt aus kleineren Verwandten des Tyrannosaurus rex entwickelt haben.

Nach der verblüffenden Entdeckung des Alvarez-Duos schien es den Wissenschaftlern zunächst so, als ob ein Einschlag von Weltraumgestein ein allgemeiner Mechanismus sein könnte, der alle in der geologischen Aufzeichnung festgestellten Massenaussterbeereignisse erklärt. Doch das Aussterben am Ende der Kreidezeit ist laut Benton das einzige, das zuverlässig mit einem Asteroiden in Verbindung gebracht wird.

Mehrere kleinere Aussterbeereignisse und mindestens zwei Massenaussterben, darunter das größte seit Beginn der Aufzeichnungen, lassen sich jedoch durch einen anderen Schuldigen erklären.

Apokalyptische Vulkane als Ursache der globalen Erwärmung

Ein so genanntes hyperthermisches Ereignis - eine plötzliche Erwärmung des Planeten - wurde mehr als einmal großen Teilen des Lebens auf der Erde zum Verhängnis. Diese Ereignisse folgten einem vorhersehbaren Muster: Vulkanausbruch, Freisetzung von Kohlendioxid, globale Erwärmung, saurer Regen, Versauerung der Ozeane - ein längerer Weg in die Vergessenheit als der Asteroid, der die Dinosaurier tötete, aber ebenso zerstörerisch.

Die größte Massenkatastrophe aller Zeiten, das so genannte Aussterben am Ende des Permeriums, ereignete sich vor 252 Millionen Jahren. Etwa 95 % der Arten verschwanden an Land und im Meer als Folge der globalen Erwärmung - mit einem Temperaturanstieg von vielleicht 10 bis 15 Grad Celsius, wie Benton in seinem Buch schreibt.

Das als "Großes Sterben" bekannte Aussterbeereignis wurde durch Supervulkanausbrüche ausgelöst, die in einer Region von der Größe Australiens, den Sibirischen Fallen in Eurasien, Treibhausgase ausstießen. Dies führte zu extremem saurem Regen, der das Pflanzenleben abtötete und die Landoberfläche felsig werden ließ, da der Niederschlag reiche Böden in die Ozeane spülte, die ihrerseits mit organischem Material überschwemmt wurden, erklärte Benton.

In der darauf folgenden Leere entwickelten sich aus den Überlebenden verschiedene Lebewesen, die viele neue Lebensformen mit Merkmalen wie Federn, Haaren und schneller Fortbewegung aufwiesen, so Benton.

"Eine der großen Veränderungen ... an Land, so scheint es, war ein großer Anstieg der Energie von allem", erklärte er. "Alle überlebenden Reptilien nahmen sehr schnell eine aufrechte Haltung ein, anstatt sich (niedrig und) auszustrecken. (Einige Tiere) wurden in gewisser Weise zu Warmblütern, denn wir können Federn bis zu den Dinosauriern der frühen Trias und ihren nächsten Verwandten zurückverfolgen, und bei den Säugetieren können wir den Ursprung der Haare nachweisen."

Der verstorbene Physiker Luis Alvarez (links) und Walter Alvarez, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der University of California, Berkeley, betrachten eine Probe einer Iridiumschicht. Aufgrund dieser Schicht postulierte das Forscherteam aus Vater und Sohn in einer Studie aus dem Jahr 1980, dass ein riesiger Asteroid die Erde in der Kreidezeit getroffen hat.

Als die Dinosaurier groß wurden

Eine weitere Periode extremer vulkanischer Aktivität vor 201 Millionen Jahren markierte das Massenaussterben der Endtrias. Es wird mit dem Auseinanderbrechen des Superkontinents Pangea und der Öffnung des mittleren Atlantiks in Verbindung gebracht. Viele Landreptilien verschwanden infolge dieses katastrophalen Ereignisses und machten den Weg frei für die hoch aufragenden Sauropoden und gepanzerten Pflanzenfresser, die man aus den Dinosaurierbüchern der Kindheit kennt.

"Die Dinosaurier gab es bereits, aber sie hatten sich noch nicht vollständig diversifiziert", so Benton. "Und dann, im frühen Jura, ... kamen die Dinosaurier richtig in Fahrt.

Tiefer in der Zeit wurde ein Massenaussterben, das die Devon-Periode beendete, eine geologische Ära , in der das Leben zum ersten Mal auf dem Land gedieh , ebenfalls auf ein hyperthermisches Ereignis zurückgeführt, das wahrscheinlich durch vulkanische Aktivitäten vor 359 Millionen Jahren ausgelöst wurde, so Bentons Buch.

Andereim Jahr 2020 veröffentlichte Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Explosionen mehrerer Sterne - so genannte Supernovae - eine Rolle gespielt haben könnten.

Bald darauf folgte eine weniger gut erforschte Periode der weltweiten Abkühlung. Man geht davon aus, dass diese beiden Krisen - die nur 14 Millionen Jahre auseinander liegen - zu raschen Veränderungen der Temperatur und des Meeresspiegels führten, die den Verlust von mindestens 50 % der weltweiten Arten zur Folge hatten und viele gepanzerte Fische, frühe Landpflanzen und Tiere wie die Fishapods oder die ersten Elpistostegalier, die den Übergang vom Wasser zum Land vollzogen, auslöschten.

Der daraus resultierende Verlust an marinen Arten machte Platz für das goldene Zeitalter der Haie während desKarbon, als die Raubtiere die Meere beherrschten und sich zu einer Vielzahl von Arten mit unterschiedlichen Formen entwickelten.

Arbeiter verladen Vorräte für das Offshore-Unterstützungsschiff L/B Myrtle, das 2016 an einer wissenschaftlichen Mission des International Ocean Discovery Program zur Untersuchung des Chicxulub-Einschlagskraters im Golf von Mexiko teilnimmt. Der Krater entstand nach dem Einschlag eines Asteroiden auf der Erde vor 66 Millionen Jahren.

Sinkende Temperaturen und Meeresspiegel

Kältere Temperaturen und ein drastischer Rückgang des Meeresspiegels - vielleicht bis zu 10 Grad Celsius kälter bzw. 150 Meter tiefer - spielten laut Benton eine wichtige Rolle beim frühesten bekannten Massenaussterben, dem Ende des Erdoviziums. Diese Verschiebung, die vor etwa 444 Millionen Jahren stattfand, führte zum Verschwinden von 80 % der Arten zu einer Zeit, als das Leben hauptsächlich auf die Meere beschränkt war.

Auslöser des Artensterbens war der riesige Superkontinent Gondwana (das heutige Südamerika, Afrika, die Antarktis und Australien), der im Ordovizium über den Südpol driftete. Wenn eine Landmasse die Polarregion bedeckt, reflektiert die Eiskappe das Sonnenlicht und verlangsamt das Schmelzen, was zu einer sich ausdehnenden Eiskappe führt, die den Meeresspiegel weltweit senkt.

Die Katastrophe wurde durch vulkanische Aktivitäten noch verstärkt. In diesem Fall scheint sie jedoch nicht zu einer Erwärmung der globalen Temperaturen geführt zu haben. Stattdessen wurde Phosphor aus Lava und Vulkangestein ins Meer gespült, was den Ozeanen den lebenswichtigen Sauerstoff entzog.

Das drohende sechste Massenaussterben

Eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern glaubt, dass sich in den letzten 10.000 Jahren ein sechstes Massenaussterben gleichen Ausmaßes wie die fünf vorangegangenen anbahnt, da der Mensch überall auf der Welt seine Spuren hinterlassen hat.

Der Dodo, der Tasmanische Tiger, der Baiji oder der Jangtse-Delfin und das Westliche Spitzmaulnashorn sind nur einige der Arten, die bisher im Rahmen des so genannten holozänen oder anthropozänen Aussterbens verschwunden sind.

Während der Verlust auch nur einer Art verheerend ist, hat Ceballos von der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko hervorgehoben, dass das anhaltende Aussterben viel dickere Äste des Lebensbaums verstümmelt, eine Metapher und ein Modell, das Lebewesen gruppiert und ihre evolutionären Beziehungen kartiert.

Ganze Kategorien verwandter Arten oder Gattungen verschwinden, ein Prozess, der seiner Meinung nach ganze Ökosysteme in Mitleidenschaft zieht und das Überleben unserer eigenen Art gefährdet.

Ceballos und sein Mitautor Paul Ehrlich, emeritierter Bing-Professor für Bevölkerungsstudien an der Stanford University, untersuchten 5.400 Gattungen von Wirbeltieren, ausgenommen Fische. Eine einzelne Gattung fasst eine oder mehrere unterschiedliche, aber verwandte Arten zusammen - die Gattung Canis beispielsweise umfasst Wölfe, Hunde, Kojoten und Schakale.

Die Analyse des Duos ergab, dass in den letzten 500 Jahren 73 Gattungen ausgestorben sind. Dies ist viel schneller als die erwartete "Hintergrund"-Aussterberate, d. h. die Rate, mit der Arten ohne äußere Einflüsse auf natürliche Weise aussterben würden - ohne den Menschen hätten diese 73 Gattungen 18.000 Jahre gebraucht, um zu verschwinden, so die Forscher.

Die Ursachen für dieses Aussterben sind vielfältig - Landnutzungsänderungen, Lebensraumverlust, Abholzung, intensive Landwirtschaft, invasive Arten, Überjagung und die Klimakrise - aber all diese verheerenden Veränderungen haben einen gemeinsamen Nenner: den Menschen.

Das Bild zeigt die wärmste monatliche Durchschnittstemperatur (Grad Celsius) für die Erde und den voraussichtlichen Superkontinent (Pangea Ultima) in 250 Millionen Jahren, in denen es für fast alle Säugetiere schwierig gewesen wäre zu überleben.

Ceballos verwies auf das Aussterben der Reisetaube, der einzigen Art ihrer Gattung, als Beispiel dafür, wie sich der Verlust einer Gattung kaskadenartig auf ein größeres Ökosystem auswirken kann. Der Verlust der Taube, der auf die rücksichtslose Jagd im 19. Jahrhundert zurückzuführen ist, schränkte die menschliche Ernährung im östlichen Nordamerika ein und ermöglichte es den bakterienfressenden Weißfußmäusen, die zu ihren Beutetieren gehörten, zu gedeihen.

Darüber hinaus glauben einige Wissenschaftler, dass das Aussterben der Brieftaube in Verbindung mit anderen Faktoren für das heutige Auftreten von durch Zecken übertragenen Krankheiten wie der Lyme-Borreliose verantwortlich ist, die Menschen und Tiere gleichermaßen plagen, heißt es in der Studie.

Die zerstörerischen Handlungen des Menschen haben nicht nur das Potenzial, unsere Lebensqualität langfristig zu beeinträchtigen, sondern ihre Auswirkungen könnten auch unseren Erfolg als Spezies gefährden, so Ceballos.

"Wenn wir Gattungen verlieren, verlieren wir mehr genetische Vielfalt, wir verlieren mehr Evolutionsgeschichte und wir verlieren (viele) weitere Ökosystemgüter und -dienstleistungen, die sehr wichtig sind", erklärte er.

Während die Äste des Lebensbaums verschwinden, wird die Verbreitung bestimmter Tierarten immer homogener - weltweit gibt es etwa 19,6 Milliarden Hühner, 980 Millionen Schweine und 1,4 Milliarden Rinder. In einigen Fällen kann die intensive Landwirtschaft Krankheitsausbrüche auslösen, wie z. B. Ausbrüche der Vogelgrippe, die in Geflügelfarmen grassieren und das Risiko eines Übergreifens auf wilde Zugvögel erhöhen. Andere Nutztiere dienen als Wirt für Viren, die den Menschen infizieren und Pandemien wie Covid-19 auslösen können.

Letztendlich kann und wird der Planet auch ohne uns überleben, so Ceballos weiter. Doch wie die Iridium-Anomalie, die das von Dinosauriern zerstörte Weltraumgestein hinterlassen hat, könnten auch die letzten Spuren der menschlichen Zivilisation in den geologischen Aufzeichnungen aussehen?

Einige Wissenschaftler verweisen auf die geochemischen Spuren von Atombombentests, insbesondere Plutonium - ein radioaktives Element, das weltweit in Korallenriffen, Eisbohrkernen und Torfmooren nachgewiesen wurde.

Andere meinen, es könnte sich um etwas ganz Alltägliches handeln, z. B. um eine versteinerte Knochenschicht von Hühnern - dem domestizierten Vogel, der industriell gezüchtet und weltweit in riesigen Mengen verzehrt wird -, die als prägendes Vermächtnis der Menschheit für die Ewigkeit hinterlassen wurde.