Tödlicher Tag: Forscher haben erstmals rekonstruiert, was in den ersten 24 Stunden nach dem Einschlag des „Dinokiller“-Asteroiden vor 66 Millionen Jahren geschah. Die Daten dafür liefert ein Bohrkern aus dem Chicxulub-Krater in Yucatan. Er enthüllt, dass schon wenige Minuten nach dem Einschlag erste Tsunamis ausgelöst wurden, gleichzeitig entzündete sich selbst tausende Kilometer entfernt die Vegetation. Allein dadurch könnten schon viele Dinosaurier und andere Tiere gestorben sein.
Vor rund 66 Millionen Jahren löste der Einschlag des Chicxulub-Asteroiden in Yucatan ein globales Massenaussterben aus – und den Untergang der Dinosaurier. Der Impakt setzte in Sekundenbruchteilen die Energie von zehn Millionen Hiroshima-Bomben frei und könnte schon in den ersten Stunden und Tagen alles Leben in weitem Umkreis vernichtet haben. Indizien zufolge löste der Einschlag ausgedehnte Brände, Tsunamis und eine möglicherweise jahrelang anhaltende Periode starker Klimaabkühlung aus – einen Impaktwinter.
Bohrkern aus dem „Ground Zero“
Doch was unmittelbar nach dem Einschlag geschah, enthüllt erst jetzt ein Bohrkern aus dem inneren Kraterrand des Chicxulub-Kraters. Er wurde 2016 im Rahmen des International Ocean Discovery Program (IODP) entnommen und von Sean Gulick von der University of Texas in Austin und seinen Kollegen analysiert. „Der Bohrkern dokumentiert die Ereignisse direkt aus Ground Zero“, sagt Gulick. „Damit erzählt er uns über die Impaktprozesse aus der Position eines Augenzeugen.“
Schon die ersten Untersuchungen enthüllen die katastrophale Wucht des Einschlags: Allein am ersten Tag nach dem Impakt wurden im Chicxulub-Krater mehr als 130 Meter an Material abgelagert. „Diese Akkumulation gehört zu den höchsten, die je in der Geologie gefunden wurden“, sagen die Forscher. Neben Trümmerstücken und Sediment enthalten diese Ablagerungen auch typisches Impaktgestein, darunter geschockte Quarzkristalle und zu Glas erstarrte Gesteinsschmelzen.
Milliarden Tonnen verdampftes Gestein
In den ersten Augenblicken des Impakts wurden demnach Sedimente und Grundgestein in einer gewaltigen Explosion ausgeschleudert. Sowohl der Asteroid als auch ein großer Teil des Untergrunds verdampften dabei und wurden bis hoch hinauf in die Atmosphäre transportiert. Die Bohrkerndaten belegen nun, dass im Krater kaum mehr schwefelhaltiges Untergrundgestein übrigblieb: Während das Umgebungsgestein 30 bis 50 Prozent schwefelhaltige Evaporite enthält, sind es im Krater nur noch weniger als ein Prozent, wie die Forscher berichten.
Gulick und sein Team schließen daraus, dass durch den Chicxulub-Impakt weit mehr als die bisher geschätzten 325 Milliarden Tonnen Schwefel in die Atmosphäre gelangt sind. Dieser enorme Einstrom kühlender Schwefel-Aerosole hat einen langanhaltenden Impaktwinter samt Verdunkelung des Sonnenlichts bewirkt. „Unsere Ergebnisse stützen eine solche Sulfat-Aerosol-bedingte globale Abkühlung und Reduktion der Photosynthese als wichtigen Kill-Mechanismus dieser Katastrophe“, sagen die Forscher.
Hitze und Feuer
Doch davon war am ersten Tag der Katastrophe noch nichts zu spüren – im Gegenteil: Die enorme Hitze des Einschlags, kombiniert mit den glühenden Partikeln, die über tausende Kilometer verteilt auf die Erdoberfläche niedergingen, lösten innerhalb von Stunden ein feuriges Inferno aus. „Allein die Einschlagswolke erzeugte genügend thermische Strahlung, um Vegetation im Umkreis von 1.000 bis 1.500 Kilometern in Flammen aufgehen zu lassen“, berichten Gulick und seine Kollegen.
Die zur Erde zurückregnenden Gesteinspartikel entzündeten sogar noch in mehreren tausend Kilometer Entfernung Pflanzenmaterial, wie Kohleablagerungen im Chicxulub-Bohrkern enthüllen. Die Forscher vermuten, dass diese Brandrelikte entweder durch die Luft transportiert wurden oder aber vom Meer in den Krater geschwemmt wurden. Viele der Kohlepartikel entstanden unmittelbar nach dem Einschlag, andere aber zeugen von Feuern, die noch Jahre später gewütet haben.
Tsunamis und Flutwellen bis nach Illinois
Parallel dazu rasten schon wenige Minuten nach dem Einschlag erste Tsunamis durch den Golf von Mexiko. Auslöser dafür war der Kollaps des rund 100 Kilometer großen Primärkraters und die damit verbundene Bildung des Kraterrings. Der abrupte Versatz dieser großen Gesteinsmengen verursachte Tsunamis, die schon zwei bis drei Stunden nach dem Impakt auch die entfernteren Küsten erreichten, wie die Forscher ermittelten. Im Norden könnten die Wassermassen dabei bis auf die Höhe des heutigen US-Bundesstaats Illinois ins Land vorgedrungen sein.
Indizien für diese Überflutungen liefern Dutzende Meter dicke Ablagerungen im Chicxulub-Krater, die von dem an den Küsten zurückgeworfenen Wasser eingetragen wurden. Die ersten dieser zurückschwappenden Wellen führten schon eine Stunde nach dem Einschlag zu einer Überflutung des Kraters, wie Gulick und sein Team berichten. Dabei stieg das Wasser am Kraterrand mehr als einen Kilometer an.
Doch bei den ersten Tsunamis blieb es nicht: „Der Chicxulub-Einschlag generierte Erdbeben der Magnitude 10 bis 11 und diese seismischen Erschütterungen führten auch rund 2.000 Kilometer weit entfernt zu lokalen Seichen“, berichten Gulick und sein Team. Selbst weit weg von den Küsten könnten dadurch ganze Landstriche überflutet worden sein.
„Erst gegrillt, dann erfroren“
Damit scheint klar: Schon in seinen ersten Stunden entfaltete der Chicxulub-Einschlag eine enorme Zerstörungskraft. Im Umkreis von mehreren tausend Kilometern um den Krater herum könnten allein die kurzfristigen Folgen des Impakts nahezu alles Leben vernichtet haben. „Nicht alle Dinosaurier starben an diesem Tag, aber viele von ihnen“, sagt Gulick.
Den Rest erledigte dann der Impaktwinter, der die globalen Mitteltemperaturen um mehrere Grad senkte und jahrelang für eine Verdunkelung der Sonne sorgte. Für viele Organismen auf der Erde war dies eine fatale Kombination. „Sie wurden erst gegrillt, dann gefroren“, so Gulick. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073/pnas.1909479116)
Quelle: University of Texas at Austin
