Laut einer kürzlich von Forschern des Dartmouth College in New Hampshire geleiteten Studie ereignete sich der Großteil dieser Massensterben nach Mega-Eruptionen, die Hunderttausende von Jahren und in einigen Fällen sogar eine Million Jahre lang giftige Gase und vulkanische Lava freisetzten Jahre.
Die Analyse, die massive Eruptionen, gekennzeichnet durch Lava und Gas, die aus möglicherweise Dutzenden von Vulkanen und langen Spaltenschloten sprudeln, mit Massenaussterben im Laufe der Erdgeschichte in Verbindung bringt, bestätigt, was viele Geologen seit langem vermutet haben. Das Kreide-Paläogen (K-Pg) Aussterben Das bekannteste Massenaussterben war bekanntermaßen mit einem Kometen- oder Asteroideneinschlag in der Karibik verbunden. Dennoch haben Geologen seitdem herausgefunden, dass dem Aufprall eine lange Periode von Eruptionen in Indien vorausging, die Flutbasalte hinterließen, die heute als Deccan-Fallen bekannt sind.
Die langfristige Eruption hätte enorme Mengen an produziert Schwefeldioxid, die die Erde abgekühlt und zu dem enormen Artensterben beigetragen hätten, das im Fossilienbestand verzeichnet ist.
Studie Co-Autor Paul Renne, Professor-in-Residence für Erd- und Planetenwissenschaften an der University of California, Berkeley, und Direktor des Berkeley Geochronology Center, sagte: „Mir ist seit einiger Zeit klar, dass es diesen Zusammenhang zwischen Massensterben und Basaltflutepisoden gibt. Aber niemand hat es so angegangen wie in dieser Arbeit, nämlich die tatsächlichen Raten zu betrachten, mit denen die Eruptionen stattfanden, vermutlich im Zusammenhang mit der Rate, mit der klimamodifizierende Gase in die Atmosphäre injiziert werden. Und aus der Analyse geht hervor, dass die Raten wichtig sind, besonders für die ganz Großen.“
„Tatsächlich scheint es eine Schwelle zu geben, jenseits derer es zu einem Massensterben kommt und unterhalb derer es zu geringfügigen Klimastörungen kommen kann, aber nicht zu etwas, das die Hälfte von allem auslöscht Leben auf dem Planeten"
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es an der Grenze zwischen Kreidezeit und Paläogen aller Wahrscheinlichkeit nach ein Massensterben von beträchtlicher Größenordnung gegeben hätte, unabhängig davon, ob es Auswirkungen gab oder nicht, was jetzt quantitativer gezeigt werden kann. Die Tatsache, dass es einen Aufprall gab, machte die Sache zweifellos noch schlimmer.“
Nach der neuen Forschung, vier der fünf größten Massensterben in den letzten 540 Millionen Jahren – dem sogenannten Phanerozoikum – und einigen anderen kleineren, aber planetenweiten Aussterben korrelieren mit massiven Lavavorkommen, die zu beträchtlichen Eruptivprovinzen führten. Die Zeitleiste von katastrophalen Aussterben und bekannten Meteoriteneinschlägen ist nicht korreliert.
Wissenschaftler stellten fest, „In der Studie ist eine „große“ magmatische Provinz eine, die mindestens 100,000 Kubikkilometer Magma enthält. Zum Vergleich: Beim Ausbruch des Mount St. Helens in Washington im Jahr 1980 war weniger als ein Kubikkilometer Magma beteiligt.“
„Die meisten der in der Studie dargestellten Vulkane brachen etwa eine Million Mal mehr Lava aus als der Mount St. Helens. Die Deccan Traps zum Beispiel – Fallen ist ein indisches Wort für Stufen, wegen der stufenartigen Struktur überlappender Lavaströme – brachen vor über 1 Million Jahren aus und spuckten Lavaströme über Entfernungen von mindestens 500 Kilometern, an einigen Stellen fast 2 Kilometer dick."
Der Hauptautor der Studie, Theodore Green, ein Student am Dartmouth College, sagte: „Die großen, stufenartigen Bereiche aus magmatischem Gestein von diesen großen Vulkanausbrüche scheinen sich zeitlich mit Massensterben und anderen bedeutenden Klima- und Umweltereignissen abzustimmen.“
Die Wissenschaftler verglichen die genauesten Schätzungen der geologischen Aufzeichnungen über Flutbasaltausbrüche mit Vorkommen drastischen Artensterbens. Sie testeten, ob die Eruptionen genauso gut mit einem zufällig erzeugten Muster übereinstimmen würden, und führten das Experiment 100 Millionen Mal durch, um zu zeigen, dass die Assoziation nicht nur zufällig war. Sie stellten fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Korrelation zwischen Eruptionen und Auslöschungen rein zufällig war, bei eins zu 100 lag.
Brenhin Keller, Assistenzprofessor für Geowissenschaften in Dartmouth und leitender Autor der Abhandlung, sagte: „Während es schwierig ist festzustellen, ob ein bestimmter Vulkanausbruch ein bestimmtes Massensterben verursacht hat, machen es unsere Ergebnisse schwierig, die Rolle des Vulkanismus beim Aussterben zu ignorieren.“
Grün sagte, „Flutbasaltausbrüche sind in den geologischen Aufzeichnungen nicht üblich. Die letzte von vergleichbarem, aber wesentlich kleinerem Ausmaß ereignete sich vor etwa 16 Millionen Jahren im pazifischen Nordwesten und brachte die sogenannte Columbia River Basalt Province hervor.“
Laut Renne „Die Eruptionen werden von massiven Freisetzungen von Kohlendioxid begleitet, das die Atmosphäre erwärmt, sowie von Schwefeldioxid, das die Atmosphäre abkühlt. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der Abkühlung, die zu einem Massensterben führt, oft eine Erwärmung vorausgeht, da das CO2 aufgrund seiner geringeren Löslichkeit in Magma als in Schwefel zuerst emittiert wird.“
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