Und es hat Boom gemacht: Frühe Lebensformen während der Erdurzeit vor Milliarden Jahren könnten von gewaltigen Meteoriteneinschlägen profitiert haben, wie Geologen anhand von Gesteinen in Südafrika herausgefunden haben. Demnach sorgten die Meteoriten unter anderem für enorme Tsunamis, die das Meer durchwirbelten, und Staub, der die Sonne verdeckte. Dadurch starben zwar einige der bis dato lebenden Meeresmikroben, andere blühten hingegen auf – dank der neuen Nährstoffe, die durch den Einschlag in die Ozeane gelangten.
Während des Archaikums vor 2,5 bis 4 Milliarden Jahren gab es noch keine Lebewesen auf unserem Planeten, wie wir sie heute kennen. Nur wenige Mikroorganismen lebten auf der Erde: einzellige Bakterien und Archaeen. Zu dieser Zeit schlugen allerdings auch regelmäßig Meteoriten ein, darunter mindestens 16 Giganten mit einem Durchmesser von mehr als zehn Kilometern. Teile dieser Gesteinsbrocken gruben sich in den Boden ein und wurden im Laufe der Zeit in der Erdkruste konserviert.
Auf Spurensuche in kosmischem Gestein
Ein Team um Nadja Drabon von der Harvard University hat nun untersucht, welche ökologischen und biologischen Auswirkungen das kosmische Bombardement einst auf das frühe Leben auf der Erde hatten. Dafür analysierten die Geologen den Einschlag eines solchen Riesen-Meteoriten aus der Erdurzeit. Der „S2“ getaufte Brocken hatte einen Durchmesser zwischen 37 und 58 Kilometern – vier Mal so groß wie der Mount Everest – und wog etwa 50 bis 200 Mal so viel wie der berühmte K-Pg-Meteorit, durch den vor 66 Millionen Jahren die Dinosaurier ausstarben.
Der S2-Meteorit schlug vor 3,26 Milliarden Jahren in der Felsgruppe des sogenannten Barberton-Grünsteingürtels in Südafrika ein. Die Forschenden nahmen von dort 214 Gesteinsproben und untersuchten diese geologisch und chemisch, unter anderem auf Spurenelemente und Kohlenstoffisotope, um herauszufinden, was damals genau geschah.
Folgenschwerer Tsunami
Die Auswertung der Gesteinsproben ergab: Der Einschlag löste wahrscheinlich einen gewaltigen Tsunami aus. „Stellen Sie sich vor, Sie stehen vor der Küste von Cape Cod. In dem flachen Wasser gibt es keine starken Strömungen. Und dann fegt plötzlich ein riesiger Tsunami vorbei und reißt den Meeresboden auf“, erklärt Drabon.
Durch die Hitze des Einschlags verdunstete zudem das Oberflächenwasser der Ozeane teilweise und erwärmte sich die Atmosphäre. Durch die Staubwolke beim Einschlag verdunkelte sich außerdem der Himmel. Diese Umwelteinflüsse veränderten nicht nur das Wetter, sondern haben wahrscheinlich Photosynthese-betreibenden Mikroben im Flachwasser getötet. Lebewesen in der Tiefsee waren hingegen weniger betroffen, erklärt das Team.
Der Tsunami brachte darüber hinaus eisenreiches Wasser aus der Tiefsee an die Oberfläche und spülte phosphorhaltigen Schutt von den Küsten ins Meer. Der Meteorit selbst setzte ebenfalls Phosphor frei. Der daraus resultierende Anstieg von Eisen und Nährstoffen im Meer löste wahrscheinlich wenige Jahre nach dem Einschlag eine vorübergehende Blüte von Mikroben aus, deren Stoffwechsel auf Eisen und Phosphor beruhte. Diese Erdbewohner erhielten so einen Kickstart.
Meteoriten müssen nicht das Ende bedeuten
Die Forschenden schließen daraus, dass Meteoriteneinschläge wie die von S2 während des Archaikums sich nicht nur negativ, sondern auch positiv auf Lebewesen auf der Erde ausgewirkt haben. „Wir denken, dass Einschlagsereignisse verheerende Auswirkungen auf das Leben haben“, sagt Drabon. „Aber diese Studie zeigt, dass Meteoriteneinschläge auch Vorteile für das frühe Leben hatten. Möglicherweise haben sie sogar zur Entstehung von neuem Leben beigetragen.“
Damit haben die frühen Boliden-Einschläge etwas mit dem Dinokiller gemeinsam, in dessen Folge sich die Säugetiere auf der Erde ausbreiten konnten. Drabon und ihre Kollegen wollen das Felsareal in Südafrika nun weiter untersuchen, um mehr über das frühe Schicksal der Erde zu erfahren. Denn dort schlug nicht nur S2 ein, sondern sieben weitere Meteoriten. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; doi: 10.1073/pnas.2408721121)
Quelle: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
