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Diese idyllische Landschaft im Nördlinger Ries war einst Schauplatz einer Katastrophe - dem Einschlag eines Asteroiden.

Diese idyllische Landschaft im Nördlinger Ries war einst Schauplatz einer Katastrophe - dem Einschlag eines Asteroiden.

Das Nördlinger Ries
Ein Einschlagskrater mitten in Deutschland
Was geschieht, wenn ein großer Meteorit auf der Erde einschlägt? Wie verändert dies die Landschaft und das Leben in ihr? Antworten darauf finden sich mitten in Deutschland: im Nördlinger Ries. Dieser Krater entstand bei einem Einschlag vor knapp 15 Millionen Jahren – und er ist ein weltweit einzigartiges Zeugnis einer solchen Katastrophe.

Wer von den Höhen der Schwäbischen Alb nach Osten blickt, der sieht eine weite Senke mit Feldern, Wiesen und Dörfern – eine auf den ersten Blick ganz normale Landschaft. In ihrer Mitte liegt die Stadt Nördlingen, umgeben von ihrer mittelalterlichen Stadtmauer, der einzigen in Deutschland, die so komplett erhalten ist. Alles sehr idyllisch und ganz normal – so scheint es.

Doch der erste Eindruck trügt. Die kreisrunde Senke zeugt von einer wahrhaft kosmischen Katastrophe: dem Einschlag eines rund einen Kilometer großen Asteroiden. Die noch heute gut erkennbaren Spuren dieses Impakts machen das Nördlinger Ries zu einem wertvollen Impaktzeugen und zu einem geologischen Naturdenkmal ersten Ranges. Nur wenige Einschlagskrater sind heute noch so gut erhalten wie dieser.
Die Katastrophe
Was geschah beim Einschlag des Asteroiden?
Die Riesgegend vor rund 14,6 Millionen Jahren. Ganz Süddeutschland ist in dieser Zeit ein subtropisches Paradies: Üppige immergrüne Wälder aus Eichen, Lorbeerbäumen und Magnolien wechseln mit sumpfartigen Feuchtgebieten ab. An den Ufern der Gewässer suchen Pelikane und Krokodile nach Beute, in den Bäumen hangeln sich Affen von Ast zu Ast. Sie ahnen nichts von der Katastrophe, die ihre Heimat bald völlig zerstören wird.

Treffer vor knapp 15 Millionen Jahren: der Einschlag des Ries-Asteroiden.

Treffer vor knapp 15 Millionen Jahren: der Einschlag des Ries-Asteroiden.

Zwei kosmische Boliden
Über ihnen jedoch kündigt sich das Unheil schon an: Ein heller Lichtpunkt rast aus Südwesten kommend über den Himmel und wird in kürzester Zeit so hell wie eine zweite Sonne. Erzeugt wird der Schein von einem kosmischen Besucher – einem rund einen Kilometer großen Asteroiden, der mit mehr als 70.000 Kilometer pro Stunde durch die Erdatmosphäre stürzt. Begleitet wird der Brocken von einem kleineren, rund 150 Meter großen Trabanten.

Innerhalb von Sekunden haben die beiden glühenden Geschosse die Atmosphäre durchquert. Schon Sekundenbruchteile vor dem Aufprall ist ihre Energie so hoch, dass Teile des Untergrunds verdampfen. Geschmolzenes Gestein schießt seitlich in die Höhe und wird bis zu 400 Kilometer weit verteilt – bis nach Böhmen, Österreich und in die Schweiz reicht dieser Regen aus geschmolzenem und wieder zu Glaströpfchen erstarrtem Gestein.

Impakt!
Doch das ist erst der Anfang. Jetzt folgt der Einschlag des Meteoriten. Er presst den Untergrund innerhalb von Sekundenbruchteilen auf die Hälfte des ursprünglichen Volumens zusammen und erzeugt dabei wahrhaft höllische Bedingungen: Einen Druck von mehreren Millionen bar und eine Hitze von mehr als 20.000 Grad Celsius. Die Wucht des Impakts erzeugt ein Erdbeben der Magnitude 8 – der Erdstoß ist noch in 500 Kilometern Entfernung deutlich zu spüren.

Dieser Moldavit aus Böhmen ist ein Stück des beim Ries-Einschlag geschmolzenen und weggeschleuderten Gesteins.

Dieser Moldavit aus Böhmen ist ein Stück des beim Ries-Einschlag geschmolzenen und weggeschleuderten Gesteins.

Währenddessen dringt der Asteroid durch die oberen Deckschichten aus Kalkstein und Tonschiefer wie ein Messer durch Butter und stößt bis ins einen Kilometer tiefer liegende Grundgebirge vor. Hier breitet sich die Stoßwelle mit Überschallgeschwindigkeit aus, durch den ungeheuren Druck verdampft ein Großteil des umgebenden Gesteins und auch des Meteoriten selbst.

Neuere Forschungen deuten darauf hin, dass das in dieser Gegend reichlich vorhandene Wasser dazu beiträgt: Wasserdampfexplosionen zerreißen den Meteoriten regelrecht und sorgen dafür, dass im Krater selbst fast keine Spuren von ihm mehr zu finden sind.
Feuersturm und Trümmerregen
Wie der Ries-Krater entstand
Direkt nach dem Einschlag des Ries-Meteoriten hat sich die Umgebung in eine Gluthölle verwandelt, die üppigen Wälder und mit ihnen die gesamte Landschaft gehen in Flammen auf. Die Hitze des Einschlags und die Druckwelle töten alles Leben im Umkreis von 100 Kilometern. Der Feuerball der Explosion leuchtet noch in 200 Kilometern Entfernung so hell wie zehn Sonnen. Rund 40 Kilometer entfernt entsteht ein zweiter Feuerball: Der Trabant des Ries-Asteroiden ist fast zeitgleich in der Gegend des heutigen Steinheimer Beckens eingeschlagen.

Durch den Enschlag entstand zunächst ein tiefer, steiler Primärkrater, der dann durch nach innen abrutschendes Gestein breiter und flacher wurde.

Durch den Enschlag entstand zunächst ein tiefer, steiler Primärkrater, der dann durch nach innen abrutschendes Gestein breiter und flacher wurde.

Der Krater entsteht
Am Einschlagsort im Ries klafft nun – zehn Sekunden nach dem Einschlag - der 4,5 Kilometer tiefe und rund acht Kilometer breite Primärkrater. Aus ihm steigt eine Glutwolke aus verdampftem und geschmolzenem Gestein bis in die obere Atmosphäre auf. Weiteres Material wird seitlich ausgeschleudert und überdeckt die Umgebung auf einer Fläche von 5.000 Quadratkilometern mit einer meterhohen Trümmerschicht aus verschiedensten Gesteinen.

Der erste Einschlagskrater hält jedoch nicht lange: Der Kratergrund federt zurück und hebt sich, gleichzeitig lösen sich riesige Gesteinsblöcke aus den steilen Kraterrändern und rutschen in die Senke hinein. Der Krater erweitert sich dadurch bis auf etwa 25 Kilometer, gleichzeitig füllt das nachrutschende Gestein ihn immer weiter auf. Der Ries-Krater ist nun nur noch rund 500 Meter tief und wird begrenzt von einem Ring aus aufgewölbtem Grundgestein. Dieser Ring bildet den noch heute sichtbaren inneren Kraterrand im Nördlinger Ries.

Beim Einschlag durcheinander geworfenes Gestein im Geotop Kalvarienberg

Beim Einschlag durcheinander geworfenes Gestein im Geotop Kalvarienberg

Trümmerhaufen und Scheibchen-Fossilien
Die bunten Trümmer des Einschlags – von feinem Staub bis zu kilometergroßen Brocken – finden sich noch heute rund um das Nördlinger Ries herum. Besonders gut kann man das alte Auswurfgestein beispielsweise im Geotop Glaubenberg nahe der Stadt Harburg oder im Geotop Kalvarienberg am östlichen Kraterrand besichtigen. Hier liegen Schollen des 250 Millionen Jahre alten kristallinen Grundgesteins wie in einem chaotischen Mosaik zwischen Gesteinsbrocken aus jüngeren Erdzeitaltern – ein eindrucksvolles Zeugnis dafür, wie sehr die Wucht des Einschlags in die Landschaft eingriff.

Bei einem Spaziergang am Kalvarienberg kann man mit etwas Glück die typischen "Ries-Belemniten" finden. Dabei handelt es sich um die fossilen Überreste von kleinen Tintenfischverwandten, die vor rund 180 Millionen Jahren in dieser Region lebten. Ihre länglichen Innenskelette aus Kalk blieben im Gestein erhalten, wurden aber durch die Schockwelle des Ries-Impakts in kleine Scheibchen zerteilt. Später verklebten diese Scheibchen miteinander und bildeten so diese typischen, einem zerschnittenen Baguette-Brot ähnlichen Fossilien.
Der Schwabenstein
Wie das Suevit entstand
Typischer Suevit aus dem Ries. Gut erkennbar sind die dunklen Impaktschmelzen.

Typischer Suevit aus dem Ries. Gut erkennbar sind die dunklen Impaktschmelzen.

Einem Relikt des Ries-Einschlags begegnet man heute fast überall im Nördlinger Ries – der Suevit. Dieses nach dem lateinischen Wort für Schwaben – suevia – benannte Gestein entstand wenige Minuten nach dem Einschlag: Die Glutwolke aus verdampften Gestein kühlte sich ab und fiel als Regen aus erstarrten Schmelztröpfchen auf das Kratergebiet zurück.

Die anfangs noch heiße Masse lagerte sich als bis zu 300 Meter dicke Schicht im Kraterbecken und seiner Umgebung ab. Heute prägt dieses Suevit-Gestein das gesamte Riesgebiet. Typisch dafür sind durch Hochdruck umgeformte Mineralien, Einschlüsse aus sogenanntem Impaktglas - und sogar winzige Diamanten können enthalten sein. Sie sind aber viel zu klein, um aus dem Suevit herausgelöst oder verarbeitet zu werden.

Vom Impaktzeugen zum Baumaterial
Die Römer und später auch die mittelalterlichen Baumeister nutzten Suevit als Baumaterial, viele historische Gebäude in Nördlingen bestehen daher aus diesem Gestein. So ist beispielsweise die St. Georgskirche mit ihrem Turm "Daniel" fast ganz aus Suevit gebaut, aber auch Teile des Rathauses, das Baldinger Tor sowie Teile der Stadtbefestigung bestehen aus diesem Gesteinsmaterial.

Im Steinbruch Aumühle liegt der graugrünliche Suevit über der rötlich bunten Schicht mit den Auswurftrümmern.

Im Steinbruch Aumühle liegt der graugrünliche Suevit über der rötlich bunten Schicht mit den Auswurftrümmern.

In der Umgebung Nördlingens wurde Suevit unter anderem auf der Harburg und an vielen Dorfkirchen verbaut. Selbst in München kann man heute Suevit aus dem Ries bewundern, beispielsweise am Deutschen Museum und am ehemaligen Königlich Bayerischen Verkehrsministerium.

Abgebaut wurde der Suevit unter anderem im Steinbruch Altenbürg direkt südlich von Nördlingen. Er ist frei zugänglich, daher kann man hier Reste des "Schwabensteins" quasi an Ort und Stelle besichtigen. Besonders gut zu sehen ist der Suevit im Steinbruch Aumühle in der Nähe des Ortes Oettingen – einem der 100 schönsten Geotope Bayerns. Hier, knapp außerhalb des Kraterrands, liegt eine dicke, hellgraue Suevitschicht direkt über einer Schicht aus bunten Auswurfstrümmern – und präsentiert damit zwei prägende Gesteinsformen des Ries auf einen Blick.
Das Leben kehrt zurück
Vom Salzsee zur fruchtbaren Oase
Zurück in die Zeit kurz nach dem Einschlag: Während die Suevit-Schicht allmählich abkühlt, hat sich die Landschaft auch außerhalb des Kraterrings völlig verändert: Aus der einst so paradiesischen Landschaft ist ein Trümmerfeld geworden. Die fruchtbare Landschaft mit ihren Sümpfen und Wäldern ist einem kargen Ödland gewichen.

Der Ries-Krater trennt die Schwäbische Alb von der Fränkischen Alb - vor dem Einschlag waren sie verbunden.

Der Ries-Krater trennt die Schwäbische Alb von der Fränkischen Alb - vor dem Einschlag waren sie verbunden.

Ödland mit Giftsee
Das Auswurfmaterial hat überall neue Hügel und Wälle aufgetürmt, insgesamt hat der Meteoriteneinschlag rund 1.000 Kubikkilometer Gestein bewegt und durcheinander geworfen. Im Nordosten blockieren diese Felsmassen den Lauf des Ur-Main und der Ur-Altmühl. Ihr Wasser sammelt sich in einem rund 500 Quadratkilometer großen See, der bis in das Gebiet des heutigen Nürnberg reicht.

Der Einschlag hat auch die Alb in zwei Teile gesprengt: Der Ries-Krater trennt nun die Schwäbische Alb von der im Süden liegenden Fränkischen Alb. Auch im Einschlagskrater sammelt sich nach und nach Wasser. Doch dieses ist extrem salzig, weil sich aus dem Gestein viele Mineralsalze lösen. In der giftigen Brühe können nur wenige hartgesottene Organismen überleben, wie Fossilfunde zeigen: Einzeller, Salinen- und Muschelkrebse, einige Insektenlarven und Salzwasserschnecken. Sie ähneln den Lebewesen, die man auch heute noch in Sodaseen findet. Schlamm und die Überreste dieser Organismen bilden im Laufe der Zeit Ablagerungen, die den See immer weiter verlanden lassen.

Querschnitt durch das heutige Nördlinger Ries

Querschnitt durch das heutige Nördlinger Ries

Vom See zur Senke
Doch allmählich wird der Kratersee wieder etwas sauberer und süßer – nun kehren auch die weniger widerstandsfähigen Tiere und Pflanzen ins Ries zurück. In der flachen, schilfbewachsenen Uferregion waten nun wieder Pelikane und Flamingos, Fledermäuse flattern nachts umher und suchen nach nahrhaften Insekten und im Unterholz wuseln kleine Säugetiere umher. Im Laufe der nun folgenden Jahrmillionen normalisiert sich das Leben im Ries wieder.

Bald zeugen nur noch der hügelige Kraterrand und die Senke selbst von den katastrophalen Ereignissen der Vergangenheit – sie prägen bis heute die Landschaft im Nördlinger Ries. Der See ist längst verlandet, an seiner Stelle bedeckt eine 400 Meter dicke Schicht aus tonigen Seesedimenten den Kratergrund. In ihr finden Paläontologen heute viele Fossilien aus der Zeit nach dem Einschlag und können so rekonstruieren, wie die damalige Lebenswelt aussah.
Fruchtbares Refugium
Der Ries-Krater als Siedlungsgebiet
Der Einschlag im Nördlinger Ries veränderte die Landschaft radikal – schuf aber auch wertvollen neuen Lebensraum für unsere Vorfahren. Denn die Kratersenke im Schatten der Schwäbischen Alb bot ein besonders mildes Klima. Nach der letzten Eiszeit lagerte der Wind zudem feinen Löss am südlichen Krater-Ende ab und ließ dort fruchtbaren Lössböden entstehen. Diesen günstigen Bedingungen verdankt die Riesregion ihre besonders lange Kulturgeschichte.

Im Nördlinger Ries gefundener Faustkeil aus der Steinzeit.

Im Nördlinger Ries gefundener Faustkeil aus der Steinzeit.

Faustkeile und Steinzeit-Werkstätten
Schon vor rund 130.0000 Jahren zogen Gruppen von frühen Menschen durch die Senke, wie ein im Ries entdeckter Faustkeil belegt. Der heute im archäologischen Museum in Donauwörth ausgestellte Fund ist das älteste menschliche Artefakt Schwabens – aber bei weitem nicht das einzige Zeugnis früher Besiedelung.

An insgesamt 50 Stellen im Ries und seiner Umgebung haben Forscher inzwischen Relikte aus der Altsteinzeit gefunden, darunter Faustkeile, Schaber, Klingen und ganze steinzeitlicher Werkstätten. Die Urzeit-Bewohner dieser Gegend durchstreiften das Ries vermutlich auch auf der Jagd nach Großwild. Dass es dies damals hier gab, belegt der Fund von Mammutresten in alten Sanddünen bei Gosheim.

In der Ofnethöhle im Ries wurden neben Steinwerkzeugen und Tierknochen auch 33 Schädel entdeckt.

In der Ofnethöhle im Ries wurden neben Steinwerkzeugen und Tierknochen auch 33 Schädel entdeckt.

Rätselhafte Schädelfunde
Ein Rätsel geben bis heute steinzeitliche Überreste auf, die Anfang des 20. Jahrhunderts in der Großen Ofnethöhle bei Nördlingen entdeckt wurden. Neben Steinwerkzeugen und Tierknochen stießen Forscher hier auf zwei nestartige Ansammlungen voller Schädel. Die teilweise mit Tierzähnen und Schneckengehäusen geschmückten Köpfe waren so angeordnet, dass sie alle nach Westen blickten. Datierungen ergaben, dass die Schädel rund 8.000 Jahre alt sind und damit aus der Mittelsteinzeit stammten. Warum aber wurden sie auf diese Weise zusammengetragen? War es eine rituelle Opferung? Ein Massaker oder gar Kannibalismus? Die Antwort auf diese Fragen ist bis heute offen.

Doch nicht immer sind die Spuren der Vergangenheit so grausig wie die Schädelnester. Von der friedlichen Nutzung vor allem der fruchtbaren Böden im Süden des Ries zeugen bis heute viele Siedlungsreste aus der Jungsteinzeit. Sie bildeten eine der bedeutendsten Ansammlungen früher Ackerbaukultur in Deutschland. Aber auch in der Antike wusste man die fruchtbaren Böden des Ries zu schätzen: Die Römer bauten hier Getreide an, um ihre Legionen entlang des Limes zu versorgen.

Auf dem einzeln stehenden Zeugenberg Ipf errichtetn die Kelten eindrucksvolle Befestigungsanlagen.

Auf dem einzeln stehenden Zeugenberg Ipf errichtetn die Kelten eindrucksvolle Befestigungsanlagen.

Ein Zeugenberg als Keltenfestung
Schon vor rund 3.000 Jahren entdeckten die Kelten die strategischen Vorteile der Ries-Landschaft. Sie bauten den Ipf in der Ostalb zu einer Festung aus und nutzten ihn wahrscheinlich sogar als Fürstensitz. Kein Wunder: Dieser knapp 670 Meter hohe Zeugenberg steht frei in der Landschaft und eröffnet eine hervorragende Aussicht rundum und vor allem über das Ries – Feinde waren von dieser Festung aus leicht zu sichten.

Heute gilt der Ipf als eine der eindrucksvollsten prähistorischen Befestigungen in ganz Süddeutschland. Die Spuren der von den Kelten angelegten Wälle, Rampen und Terrassen sind schon von weitem sichtbar. Bei Ausgrabungen entdeckte Scherben von typisch griechischen Gefäßen belegen, dass der Ipf in der Eisenzeit zudem ein wichtiger Verkehrsknotenpunkt im Fernhandelsnetz der Kelten war – sie importierten Luxusgüter sogar aus dem Mittelmeerraum.
Astronauten im Ries
Krater als Testgelände für die Mondmissionen
Wer heute den Ries-Krater und einige seiner Geotope besucht, wandelt dabei sogar auf den Spuren echter Astronauten. Denn im August 1970 diente das Nördlinger Ries sogar als Testgelände für eine US-Weltraumission: den Flug der Apollo 14 zum Mond. Auch einige Astronauten der Apollo 17-Mission nahmen an der Exkursion teil. Der Grund: Nirgendwo sonst auf der Erde sind die typischen Merkmale eines solchen Einschlagskraters so vollständig und gut erhalten.

Die Astronauten Al Shepard, Gene Cernan und Joe Engle mit dem NASA-Wissenchaftler Mike McEwen und dem deutschen Geologen Fred Hörz im Nördlinger Ries.

Die Astronauten Al Shepard, Gene Cernan und Joe Engle mit dem NASA-Wissenchaftler Mike McEwen und dem deutschen Geologen Fred Hörz im Nördlinger Ries.

Das Ziel der Apollo-14-Mission war Fra Mauro, ein 80 Kilometer großer lunarer Meteoritenkrater, dessen Beschaffenheit die US-Astronauten untersuchen sollen. Damit sich Commander Alan Shepard und seine Kollegen mit der typischen Geologie solcher Impaktkrater besser vertraut machen können, führten sie, unterstützt von Geologen der Universität Tübingen, mehrere Exkursionen zu Steinbrüchen im Ries durch.

Gekippte und gequetschte Gesteine
Die Astronauten besuchten unter anderem den Steinbruch Siegling, wo sie die inverse Lagerung studieren – die typische, vom Einschlag umgekehrte Abfolge der Gesteinsschichten. Dieser Steinbruch ist zwar heute nicht mehr zugänglich, von einer Aussichtsplattform am Geotop Linde kann man ihn aber anschauen.

Wie typische, bei Meteoriteneinschlägen entstandene Hochdruckmineralien aussehen, untersuchten die Apollo-Astronauten im Steinbruch Langermühle bei Meihingen. Hier lässt sich heute noch erkennen, wie Granit und Gneis aus den tieferen Gesteinsschichten durch die Wucht des Impakts verändert wurden. Sie bildeten die Mineralien Coesit und Stishovit und zeigen im Gesteinsdünnschliff typische Merkmale wie Glaseinschlüsse und charakteristische Lamellen und Brüche.

Apollo-14-Astronaut Edgar Mitchell im Fra Mauro-Krater auf dem Mond

Apollo-14-Astronaut Edgar Mitchell im Fra Mauro-Krater auf dem Mond

Aber auch den Schwabenstein, das Suevit, lernten die Apollo-Astronauten auf ihrer Exkursion ins Ries kennen – und das war auch gut so. Denn wie sie bei bei ihrem Mondflug im Jahr 1971 feststellen, ähnelt der Suevit aus dem Ries tatsächlich dem Impaktgestein aus dem lunaren Fra Mauro-Krater. Auch die geologische Struktur der Trümmergesteine stimmt gut überein.

Spannend bis heute
Das bestätigt, dass die im Ries gefundenen Überreste des Einschlags für solche Ereignisse tatsächlich typisch sind – und dies über unseren Planeten hinaus. Kein Wunder also, dass es bis heute Bis heute Geologen und Impaktforscher aus aller Welt in das Ries zieht. Seit Neustem interessieren sich sogar Marsforscher intensiv für den deutschen Einschlagskrater.

Um diese Forschungen zu unterstützen, betriebt die Stadt Nördlingen in unmittelbarer Nähe zum Rieskratermuseum das Zentrum für Rieskrater- und Impaktforschung (ZERIN). Hier werden bedeutsame geowissenschaftliche Objekte und Bohrkerne aus dem Nördlinger Ries archiviert und der weltweiten Forschergemeinde für wissenschaftliche Arbeiten zur Verfügung gestellt.
(Nadja Podbregar,31.03.2017)