Umstrittener Meteoriten-Impakt vor 12.900 Jahren könnte sich in Kanada ereignet haben Eiszeit-Einschlag: Liegt der Krater in Quebec? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Umstrittener Meteoriten-Impakt vor 12.900 Jahren könnte sich in Kanada ereignet haben

Eiszeit-Einschlag: Liegt der Krater in Quebec?

Meteoriten-Einschlag- schuld am Klimawechsel vor 12.900 Jahren? © NASA

Vor 12.900 Jahren wurde das Klima abrupt kälter und trockener. Der Grund dafür ist bisher heiß umstritten, einige Forscher sehen einen Meteoriteneinschlag als Auslöser für diese Eiszeitkrise. Jetzt haben Wissenschaftler erstmals Hinweise dafür entdeckt, wo ein solcher Impakt stattgefunden haben könnte: Im heutigen Quebec in Kanada. Denn die Gesteine dort entsprechen geochemisch den Schmelzpartikeln, die man verteilt über halb Nordamerika gefunden habe, berichten die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

Eigentlich war das Schlimmste schon überstanden: Die Eiszeit war zu Ende, das Klima wurde wärmer, die Gletscher zogen sich aus Europa und Nordamerika zurück. Menschen und Tiere begannen, wieder in die Gebiete im Norden zurückzukehren. Doch dann, vor rund 12.900 Jahren gab es plötzlich einen Rückfall: Die Temperaturen sanken abrupt um rund fünf Grad, es wurde zudem deutlich trockener. Für die Menschen und Tiere jener Zeit hatte das Folgen: In Nordamerika könnte dieser Klimaumschwung mit schuld daran sein, dass viele große Säugetiere wie Mastodons, Säbelzahnkatzen und Riesenkamele verschwanden.

„Die Abkühlung in der Jüngeren Dryas ist ein sehr spannendes Ereignis, das die menschliche Geschichte grundlegend beeinflusst hat“, erklärt Mukul Sharma vom Dartmouth College in Hanover. Der eiszeitliche Klimawandel könnte sogar den Anstoß dafür gegeben haben, dass unsere Vorfahren im Nahen Osten und Kleinasien erstmals begannen, sesshaft zu werden und Landwirtschaft zu treiben. So weit so bekannt. Heiß umstritten ist jedoch, was diese Abkühlung in der Jüngeren Dryas verursacht hat.

Schmelzwasser oder Einschlag?

Die Mehrheit der Forscher ging bisher davon aus, dass ein Sturzflut-ähnlicher Schmelzwasser-Einstrom Auslöser des Klimawandels war: Eine Eisbarriere im nordamerikanischen Eisschild brach und das Wasser aus einem gewaltigen Schmelzwasser-Reservoir ergoss sich in den Atlantik. Dort brachte es vorübergehend die Zirkulation zum Stehen, die die warmen Meeresströmungen in den Nordatlantik lenkt. Dadurch wurde es auf den angrenzenden Kontinenten kühler.

Vor der großen Abkühlung: Mastodons, Kamele und ei Faultier in Nordamerika © Barry Carlsen/ University of Wisconsin

Es gibt aber auch eine andere Theorie: Nach dieser war es der Einschlag eines oder mehrerer Meteoriten, der die Klimaabkühlung verursachte. Der Himmelskörper soll beim Eintritt in die Atmosphäre in Stücke zerbrochen sein. Als Indizien für einen solchen Impakt gelten Kügelchen von geschmolzenem Gestein, die in einigen Teilen Nordamerikas gefunden wurden. Außerdem sollen auch erhöhte Werte von Iridium und dem auf der Erde seltenen Isotop Helium-3 auf einen Einschlag hindeuten, wie Forscher um Richard Firestone vom Lawrence Berkeley Lab postulieren. Ob diese Befunde allerdings tatsächlich auf einen Einschlag zurückgehen, war in der Wissenschaftlergemeinschaft bisher stark umstritten.

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Spurensuche im Gesteinsglas

Sharma und seine Kollegen haben nun einige der geschmolzenen Gesteinskügelchen geochemisch näher untersucht. Solche Spherulen entstehen, wenn das Gestein an der Aufprallstelle des Meteoriten durch die enormen Energien aufgeschmolzen und hoch in oder sogar teilweise über die Atmosphäre hinaus geschleudert wird. Die Gesteinströpfchen fallen dann wieder zur Erde hinab und erstarren dabei zu kleinen Kugeln. Solche Kügelchen, die in Pennsylvania und New Jersey in den Ablagerungeschichten aus der Zeit des jüngeren Dryas gefunden wurden, haben die Forscher nun analysiert. Durch Vergleiche mit gleichaltem Gestein an verschiedenen Stellen in Nordamerika wollten sie herausfinden, woher diese Spherulen ursprünglich kamen.

Elektronenmikroskopische Aufnahmen von Spherulen-Querschnitten © Sharma et al. /PNAS

Die Auswertungen ergaben zweierlei: Zum einen zeigten sie, dass die Spherulen eindeutig nicht direkt von einem Meteoriten stammen können. Denn vor allem die in ihnen enthaltenen Osmium-Isotope passen nach Angaben der Forscher nicht zu einem extraterrestrischen Ursprung – weder zu einem Asteroiden noch zu einem Kometen. Gleichzeitig spreche die starke Erhitzung dieser Gesteinskügelchen und die Tatsache, dass es im Osten Nordamerikas keine Vulkane gibt und gab, gegen eine vulkanische oder geologische Ursache. Eine solche Hitze entsteht meist nur bei einem Impakt. „Eine Erklärung wäre, dass das extraterrestrische Isotopen-Signal quasi überdeckt wird von der großen Menge des herausgeschleuderten irdischen Gesteins“, mutmaßen die Forscher.

Quebec als wahrscheinliche Einschlagsstelle

Die Vergleiche der Spherulen-Zusammensetzung mit Gestein aus Kanada ergaben, dass sich der Einschlag – wenn er denn stattfand – in Quebec, in einer Region mit sehr altem Krustengestein ereignet haben muss. „Das Aufregende daran ist, dass wir zum ersten Mal die Region eingeengt haben, wo ein Einschlag in der Jüngeren Dryas stattgefunden haben könnte – auch wenn wir bisher den zugehörenden Krater nicht gefunden haben“, erklärt Sharma.

Es gibt in Quebec im Golf von St. Lawrence zwar einen Krater, den Colossus-Krater, der von der Größe her passen könnte, die chemische Zusammensetzung seines Gesteins schließt ihn aber als Ursprung der Spherulen aus, wie die Forscher berichten. Stattdessen müsse nun in der weiteren Umgebung dieses vier Kilometer großen Kraters nach einem weiteren gesucht werden. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte es aber auch sein, dass damals mehrere Einschläge gleichzeitig oder nahe hintereinander den Temperatursturz in der Jüngeren Dryas verursachte. „Bisher sind allerdings keine in Frage kommenden Impaktkrater gefunden worden. Unsere Ergebnisse könnten aber dabei helfen, zumindest einen von ihnen zu finden“, so Sharma. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013; doi: 10.1073/pnas.1304059110)

(Dartmouth College / PNAS, 04.09.2013 – NPO)

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