Vor 252 Millionen Jahren schleuderten gewaltige Vulkanausbrüche im heutigen Sibirien etwa 100 Billionen Tonnen Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre – und das über einen Zeitraum von einer Million Jahren. Dieses Naturereignis, bekannt als das „Große Sterben“, löschte einen Großteil des damaligen Lebens aus. Neue Forschungen zeigen nun, dass nicht nur Tiere betroffen waren, sondern sich auch ganze Ökosysteme dramatisch veränderten.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern untersuchte mit Klimamodellen und Pflanzenfossilien, wie das Große Sterben mit einem Temperaturanstieg von etwa 10 Grad Celsius (18 Grad Fahrenheit) zusammenhing. Ihre Ergebnisse, die kürzlich in der Fachzeitschrift Frontiers in Earth Science veröffentlicht wurden, liefern wertvolle Erkenntnisse darüber, wie die heutige CO2-Emissionen der Menschheit das Klima langfristig verändern könnten.
Das Perm-Trias-Massenaussterben: Ein Wendepunkt für das Leben auf der Erde
Die Forscher konzentrierten sich auf fünf Zeitabschnitte, die Teile der Perm- und Trias-Zeit umfassen: das Wuchiapingium und Changhsingium des Perms sowie das Induan, Olenekium und Anisium der Trias. Das Große Sterben markiert den Übergang vom Perm zur Trias und wird deshalb oft als Perm-Trias-Massenaussterben oder Perm-Trias-Grenze bezeichnet. Falls der Begriff „Trias“ bekannt vorkommt: Das ist die Epoche, in der die Dinosaurier ihren Siegeszug begannen – ihre Vorfahren gehörten zu den wenigen Lebewesen, die das Große Sterben überlebten.
„Das Leben auf der Erde musste sich über mehrere Millionen Jahre hinweg wiederholt an Veränderungen von Klima und Kohlenstoffkreislauf anpassen“, erklärt Maura Brunetti, Hauptautorin der Studie und Forscherin an der Universität Genf, in einer Stellungnahme für Frontiers.
Vulkanausbrüche als globale Klima-Killer
Brunetti und ihr Team untersuchten sechs verschiedene Biome (ökologische Lebensräume) aus diesen Zeitperioden. Durch die Analyse von Pflanzenfossilien und computergestützte Simulationen, die verschiedene Temperatur- und CO2-Szenarien berücksichtigten, ermittelten sie die Änderungen in den Ökosystemen. Zu den untersuchten Biomen zählten tropische immerfeuchte Regenwälder (heiss und feucht), saisonal tropische oder gemäßigte Biome (wechselhafte Bedingungen) sowie Wüstenbiome (trocken).
Die Analyse ergab, dass das Perm eher kühl war, während die Trias, insbesondere das Olenekium und Anisium, deutlich heißer war. „Dieser Übergang von einem kühleren zu einem heißeren Klima ging mit einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um etwa 10 °C einher“, erklärt Brunetti. Dies steht im Einklang mit den riesigen Mengen an CO2, die durch die Vulkanausbrüche freigesetzt wurden – je mehr CO2 in der Atmosphäre, desto wärmer und feuchter wird das Klima.
Radikale Umwälzung der Ökosysteme
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass sich die Biome in dieser Phase drastisch veränderten. „In den Tropen bildeten sich immerfeuchte und sommerfeuchte Regenwälder und ersetzten zuvor trockene Wüstenlandschaften“, so Brunetti. „Gleichzeitig verschob sich das gemäßigte Klima weiter in Richtung Polarregionen, was zum vollständigen Verschwinden der Tundra-Regionen führte.“ Anders ausgedrückt: Wüsten in Äquatornähe verwandelten sich in tropische Regenwälder, und kalte Tundragebiete wurden durch gemäßigte Wälder ersetzt.
Diese „Verschiebung der Vegetationszonen“ kann mit sogenannten Kippelementen (Tipping Points) in Verbindung gebracht werden – also unumkehrbaren Veränderungen zwischen stabilen Klimaperioden. Diese Mechanismen könnten laut Brunetti als Modell dienen, um das „Kippverhalten des heutigen Klimasystems im Zuge des anhaltenden CO2-Anstiegs“ besser zu verstehen.
Bedrohliche Parallelen zur heutigen Erderwärmung
Besonders alarmierend: Sollte der heutige CO2-Ausstoß im selben Tempo weitergehen, könnte die Menschheit in rund 2.700 Jahren die gleiche Menge an Emissionen erreicht haben, die damals das Perm-Trias-Massenaussterben auslöste. Das bedeutet, dass der aktuelle Klimawandel in einem deutlich kürzeren Zeitraum eine ebenso dramatische Transformation des Planeten bewirken könnte.
Zwar betonen die Forscher, dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um ihre Ergebnisse zu bestätigen, doch die Studie ist eine deutliche Warnung: Wenn wir weiter CO2 in die Atmosphäre pumpen, könnte die Erde noch massivere Veränderungen erleben als beim Großen Sterben.
