Fossiler Tropenwald in der Arktis entdeckt

Versteinerter Urzeitwald: Auf Spitzbergen haben Paläontologen einen der ältesten Wälder der Erde entdeckt. Die 380 Millionen Jahre alten versteinerten Baumstümpfe gehörten zu einst einem ausgedehnten, dichten Tropenwald. Das Spannende daran: Die Bäume stammen aus einer Zeit, als erstmals große Wälder entstanden und so eine neue Ära im Pflanzenreich einläuteten, wie die Forscher im Fachmagazin „Geology“ berichten.

Heute ist Spitzbergen eine karge, frostige Insel, auf der sechs Monate im Jahr Dunkelheit und Kälte herrschen. Doch vor knapp 400 Millionen Jahren, im Zeitalter des späten Devon, sah dies anders aus: Spitzbergen lag damals am Äquator und hatte daher ein warmes, tropisch-schwüles Klima. Wie die Pflanzenwelt der Insel damals aussah, zeigen nun Fossilfunde, die Christopher Berry von der Cardiff University und John Marshall von der University of Southampton an der Westküste Spitzbergens gemacht haben.

Untergegangen im umgekippten See

Die Paläontologen entdeckten zahlreiche versteinerte Baumstümpfe, die dicht an dicht standen und einst Teil eines ausgedehnten Waldes waren. Die Bäume gehören zur Gruppe der Bärlappgewächse und damit zu den baumartigen Urzeitgewächsen, aus denen später auch die großen Steinkohlenwälder bestanden. Wie die Forscher berichten, sind die versteinerten Stämme bis zu 20 Zentimeter dick und wurden wahrscheinlich rund vier Meter hoch.

Ein biologischer „Unfall“ sorgte dafür, dass der urzeitliche Wald damals abstarb und so gut erhalten blieb: Die Bäume standen in einem Sumpfgebiet, zu dem auch ein See gehörte. Als dieser umkippte und sein Wasser sauerstoffarm wurde, tötete dies auch die von ihm teilweise überfluteten Bäume. „Schwemmfächer, sich dann von Westen her ausbreiteten, füllten den See und umgaben die Basen der Bäume mit Sediment“, erklären Berry und Marshall die weiteren Ereignisse.

Spitzbergen heute: Nur karge Tundra, keine Wälder mehr © Billy Lindblom / CC-by-sa 2.0

Gaswäsche für die Urzeit-Atmosphäre

„Diese Wälder zeigen uns, wie die Vegetation und Landschaft vor 380 Millionen Jahren am Äquator aussahen – zu einer Zeit, als gerade die ersten Bäume auf der Erde wuchsen“, sagt Berry. Denn im späten Devon lösten große baumartige Gewächse erstmals die bis dahin eher kleinen Pflanzen ab. Diese Ausbreitung der Wälder sorgte nicht nur für einen dramatischen Wandel in der urzeitlichen Pflanzenwelt, sie wirkte sich auch auf das Klima aus.

„Während des Devons gab es einen gewaltigen Absturz der CO2-Werte in der Atmosphäre: Sie sanken vom 15-Fachen des heutigen Werts auf etwa das Niveau der heutigen Atmosphäre“, erklärt Berry. „Die Evolution von baumgroßen Pflanzen ist die wahrscheinlichste Ursache für diesen Abfall.“ Denn Bäume nehmen wegen ihrer großen Oberfläche bei der Fotosynthese erheblich mehr CO2 aus der Luft auf als kleine Farne oder Moose.

Erstaunlich große Vielfalt

Und noch etwas zeigen die neuen Funde: Obwohl baumartige Gewächse vor 380 Millionen Jahren gerade erst entstanden waren, scheint es schon damals eine erstaunlich große Artenvielfalt unter ihnen gegeben zu haben. Denn kurz zuvor hatten Paläontologen im heutigen Staat New York einen weiteren Urzeit-Wald aus dieser Zeit ausgegraben.

Obwohl dieses Gebiet damals nur 30 Grad nördlicher als Spitzbergen lag, kamen Bärlappartige dort kaum vor, stattdessen gehörten die Bäume zu völlig anderen Pflanzengruppen. „Das demonstriert, dass es damals bereits eine geografische Vielfalt bei den Baumarten und Waldtypen gab – schon kurz nachdem sich diese Vegetation entwickelt hatte“, sagt Berry. (Geology, 2015; doi: 10.1130/G37000.1)

(Cardiff University, 20.11.2015 – NPO)