Das weltweit schlimmste Massensterben ist seit Jahrzehnten eine große Einheit. Vor 252 Millionen Jahren verschwanden 75 Prozent der Landarten und 90 Prozent derjenigen in den Ozeanen. Aber was hat dazu geführt, dass Trilobiten, Eurypteriden und all diese anderen Arten ausgestorben sind?
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Wissenschaftler hatten lange vermutet, dass massive Freisetzungen von Magma aus den Sibirischen Fallen eine Schlüsselrolle spielten, und jetzt haben sie den besten Beweis, dass die antike vulkanische Aktivität höchstwahrscheinlich das Große Sterben auslöste.
Der Schlüssel zur Lösung dieses Rätsels bestand darin, das Timing der beiden Ereignisse herauszufinden. Frühe Studien hatten geschätzt, dass das Massensterben und die Ausbrüche der Sibirischen Fallen innerhalb weniger Millionen Jahre voneinander stattfanden. Die Daten für die beiden Ereignisse waren jedoch so ungewiss, dass niemand genau sagen konnte, was zuerst geschah.
"Damit Magmatismus ein plausibler Auslöser ist, müssen wir in der Lage sein, außerhalb der Ungewissheit zu behaupten, wann er dem Massensterben vorausging", sagt Seth Burgess, ein Post-Doc beim US Geological Survey, der diese Forschung während seiner Zeit abgeschlossen hat war ein Doktorand am MIT. "Einfach ausgedrückt, wenn der Magmatismus nach dem Aussterben der Massen begann, dann ist der Magmatismus nicht die Ursache."
Burgess und seine Kollegen haben den Zeitpunkt des Massensterbens im vergangenen Jahr festgelegt, indem sie das Alter der Steine in China bestimmten, die vor und nach dem epischen Absterben niedergelegt worden waren. Sie fanden heraus, dass das Ereignis innerhalb eines Zeitraums von 60.000 Jahren vor 252 Millionen Jahren stattfand.
Die neue Studie, die heute in Science Advances veröffentlicht wurde, konzentrierte sich auf die andere Hälfte der Gleichung, die Sibirischen Fallen. Dieses eruptive Ereignis brachte rund 700.000 Kubikmeilen Gestein und Lava an die Oberfläche, deren Überreste eine Fläche Sibiriens bedecken, die ganz Westeuropa entspricht.
Burgess und Samuel Bowring vom MIT verwendeten Uran-Blei-Datierungen - die gleiche Technik wie in ihrer vorherigen Studie -, um eine Zeitleiste der Eruptionen zu erstellen. Sie rechnen damit, dass der Magmatismus etwa 300.000 Jahre vor dem Massensterben begann und noch weitere 500.000 Jahre andauerte.
„Wir zeigen, dass Magmatismus ein plausibler Auslöser ist“, sagt Burgess. Eine große Frage ist jedoch, warum das Absterben erst Hunderttausende von Jahren nach Beginn der Eruptionen einsetzte. Es könnte sein, dass der Planet erst einen Wendepunkt erreicht hat, nachdem eine kritische Menge Magma ausgebrochen ist, sagt Burgess. Oder es brachen nur kleine Mengen Magma aus, bevor das Massensterben einsetzte.
Die Beantwortung dieser Frage könnte damit zusammenhängen, genau herauszufinden, wie der Magmatismus das Leben des Planeten derart verwüstet hat.
"Wir haben jetzt einen ziemlich guten Überblick über das 'Wann', aber Details über das 'Wie' sind immer noch ungewiss", sagt Burgess. Zumindest für die Ozeane haben Wissenschaftler eine gute Arbeitstheorie: Neben Gestein und Lava setzten die Sibirischen Fallen große Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre frei. Anfang dieses Jahres legten Forscher Beweise dafür vor, dass dies zu einem plötzlichen Anstieg der Versauerung der Ozeane führte, der viele Arten aus dem Leben gerissen hätte.
Was die irdischen Kreaturen jedoch aussterben ließ, ist eher ein Rätsel. „Es gibt eine ganze Reihe von Theorien“, stellt Burgess fest, wie heiße atmosphärische Temperaturen, große Feuer und Regen, der so sauer ist wie Zitronensaft.
