Wie ein gigantischer Meteorit das Leben auf der Erde prägte

Von Markus Brauer/Walter Willems (dpa)

In ihrer frühen Entstehungsphase  war die Erde ein ziemlich unwirtlicher Ort. Während des Archaikums – also vor vier Milliarden bis vor 2,5 Milliarden Jahren – schlugen mindestens 16 Himmelskörper mit Durchmessern von teils deutlich mehr als 10 Kilometern auf der Oberfläche des Planeten ein.

Der Chicxulub-Asteroid, der vor 65 Millionen Jahren vor der Küste des heutigen Mexikos aufprallte, maß etwa 10 Kilometer und besiegelte das Schicksal der Dinosaurier und vieler anderer urzeitlicher Lebensformen.

 

 

Zwar hatten auch die früheren, wesentlich heftigeren Einschläge katastrophale Folgen, aber zumindest in einem Fall profitierte davon mittelfristig das Leben. Das ist das Ergebnis einer Studie, die in den „Proceedings“ der US-Nationalen Akademie der Wissenschaften („PNAS“) erschienen ist.

Effect of a giant meteorite impact on Paleoarchean surface environments and life PNAShttps://t.co/kVPbhC96E5 — Ordo Fraterna Fibonacci (@OrdoFibonacci) October 22, 2024

Deutlich größer als der Dino-Killer

In der Studie untersuchte das Team um Nadja Drabon von der Harvard University in Cambridge (US-Bundesstaat Massachusetts) den Aufprall des Asteroiden S2 vor 3,26 Milliarden Jahren.

Dieser Himmelskörper war ungleich wuchtiger als der Chicxulub-Asteroid: Sein Durchmesser wird auf 37 bis 58 Kilometer geschätzt, mehr als viermal so groß wie der Mount Everest. Die Masse dürfte 50- bis 200-Mal größer gewesen sein – mit entsprechendem Zerstörungspotenzial.

 

 

 

 

 

 

Steinernes Archiv aus dem Weltall

Der Ort des Einschlags ist bis heute nicht bekannt. Doch seine Folgen untersuchte das Team um Drabon an Gesteinsformationen im Barberton-Grünsteingürtel in Südafrika: Sie zählen mit bis zu 3,5 Milliarden Jahren zu den ältesten Gesteinen weltweit und haben somit auch geochemische Spuren des S2-Einschlags archiviert.

 

 

 

 

Tsunamis wirbelten Urzeit-Ozeane auf

Dies untersuchte die Gruppe unter anderem durch geochemische Analysen von Sedimenten. So schmolz die beim Einschlag entstandene Hitze Gestein, das dann in der Luft erstarrte und sich als kleine Kugeln – sogenannten Sphärulen – ablagerte.

Nach dem Aufprall wirbelten Tsunamis tagelang die damaligen Ozeane auf. Zudem sorgte die Hitze dafür, dass Teile der oberen Meeresschicht verdampften – für die Dauer von mehr als einem Jahr. Vor allem aber hatte die Katastrophe Einfluss auf das damals noch sehr rudimentär ausgeprägte Leben, das wohl lediglich aus Einzellern wie Bakterien und Archaeen bestand.

 

 

Bakterienblüte nach dem Aufprall

Dem Forscherteam zufolge setzten die Folgen des Aufpralls eher den oberflächennahen Mikroorganismen zu. Dagegen seien die Bewohner der tieferen Meeresschichten weniger geschädigt worden. Im Gegenteil: Der verdampfende Himmelskörper lieferte der Erde mittelfristig mit Phosphor wichtige Nährstoffe.

Zudem sorgte er durch die Aufwirbelung tieferer Meeresschichten dafür, dass Eisen von dort in flachere Wasserschichten gelangte. Davon wiederum hätten bestimmte, Eisen-verstoffwechselnde Organismen profitiert, was massenhafte Bakterienblüten ermöglicht habe.

 

 

 

 

Katastrophe mit schöpferischen Folgen

„Die Erholung des Lebens wurde durch eine Zunahme von Eisen in der lichtdurchfluteten oberen Meeresschicht und ein verstärktes Nährstoffangebot (vor allem von Phosphor) angetrieben“, vermuten die Forscher. „Auf beides weisen die geochemischen Daten hin.“ Die schädlichen Auswirkungen auf die Umgebung waren demnach vermutlich kurzlebig, „möglicherweise nicht länger als wenige Jahre bis Jahrzehnte“.

„Wir denken immer, dass Einschläge katastrophal für das Leben sind“, erklärt Drabon. „Aber diese Studie zeigt, dass solche Ereignisse auch einen Nutzen hatten. Möglicherweise ermöglichten sie sogar eine Blüte des Lebens.“

Dies tat übrigens auch der Chicxulub-Einschlag vor 66 Millionen: Denn mit dem Aussterben der Dinosaurier begann der Aufstieg der Säugetiere, die sich in den folgenden Jahrmillionen stark ausbreiteten und diversifizierten.