Perm-Trias-Ereignis: Forschende entdecken kurzzeitigen Sauerstoffanstieg in Ozeanen

Erdgeschichtlich ein Wimperschlag, aus menschlicher Sicht ganze Zeitalter: Während des Massensterbens vor 252 Millionen Jahren gab es einen "kurzzeitigen" Sauerstoff-Anstieg in den Ozeanen. Den haben jetzt Forschende aus den USA entdeckt.

Vor rund 252 Millionen Jahren, zwischen dem sogenannten Erdaltertum und dem Erdmittelalter, ereignete sich das bislang größte Artensterben der Erdgeschichte. Es ist als "Perm-Trias-Ereignis" bekannt, benannt nach den beiden geologischen Zeitabschnitten Perm und Trias, in deren Übergang es passierte.

Millionen Jahre Regeneration

Es handelte sich dabei nicht um ein aus heutiger und menschlicher Sicht punktuelles Ereignis, sondern um eine zehntausende Jahre währende Entwicklung. Selbst die unmittelbare Krisenzeit betrug wohl noch Jahrtausende. Allerdings sind noch unzählige Fragen aus wissenschaftlicher Sicht offen.

Sicher ist indes: Währenddessen starben, das schreibt Spektrum, 96 Prozent aller Meereslebewesen und 70 Prozent aller Landwirbeltiere aus. Die anschließende Regenerationsphase dauerte Millionen Jahre an, sehr lange waren die Ozeane beinahe unbewohnbar.

Kurzzeitiger Anstieg des Sauerstoffs in den Meeren

Verantwortlich für das Massensterben waren Vulkanausbrüche über einen Zeitraum von knapp einer Million Jahre in Sibirien. Die Folgen: Sehr viel Treibhausgas CO2 wurde freigesetzt, dadurch nahm der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre drastisch ab. Außerdem sank durch das CO2 der pH-Wert der Ozeane, sie wurden saurer. Und auch der Sauerstoffgehalt in den Meeren nahm ab, bis auf ein für die allermeisten Arten tödliches Niveau.

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Eine aktuelle Untersuchung zeigt jetzt aber: Das war, wie bislang angenommen, keine graduelle Entwicklung. Im Gegenteil, zu Beginn des Massensterbens nahm der Sauerstoffgehalt in den Ozeanen "kurzzeitig" – über einen Zeitraum von tausenden Jahren – wieder zu.

Erdgeschichtlich spontane Entwicklung

Das haben Forschende der Florida State University (FSU) herausgefunden und diese Woche in Nature Geoscience veröffentlicht. In einer begleitenden Pressemitteilung erklärt Studienautor Sean Newby: "Wir waren vom plötzlichen Anstieg der Sauerstoffkonzentration mit Beginn des Artensterbens und dann wieder der Rückkehr zum vorherigen Absinken sehr überrascht." Aus erdgeschichtlicher Sicht sei das alles praktisch spontan passiert. "Allerdings verglichen dazu passiert der heutige menschengemachte Klimawandel selbst nur in Bruchteilen dieser Zeit", sagt Newby.

Den Grund für den Anstieg der Sauerstoffkonzentration in den Ozeanen kennen die Forschenden nicht. Darauf gestoßen sind sie, indem sie Isotope des Elements Thallium – gewonnen aus Sedimentgesteinen des Meeresbodens – untersucht haben. Daraus errechneten sie die chemische Zusammensetzung des Meeres während des Perm-Trias-Ereignisses.

Weitere Massenaussterben untersuchen

Die Forschenden vermuten nun, so heißt es weiter in der Pressemitteilung, dass nicht das graduelle Absinken des Sauerstoffs im Wasser für beinahe alle Meereslebewesen tödlich war, sondern der Wechsel zwischen viel, wenig, wieder viel und später wenig Sauerstoff.

Jeremy Owens, ebenfalls Studienautor und Professor an der FSU, erklärt die Bedeutung der Studie für die Gegenwart: "Sauerstoffverlust ist aus heutiger Sicht relevant, weil die jetzt lebenden Organismen an einen hohen Sauerstoffgehalt angepasst sind. Ist der Sauerstoffgehalt niedrig, können sich viele Organismen anpassen. Schnelle Schwankungen aber werden massive Auswirkungen haben."

Das Team will sich mit ihrer Untersuchungsmethode nun weitere Massenaussterben anschauen, die in der Erdgeschichte passiert sind. Sie wollen damit abgleichen, ob auch dort ähnliche Schwankungen des Sauerstoffgehalts stattgefunden haben.

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