Die Signatur des Verderbens ist manchmal sehr unscheinbar. Tatsächlich könnte der Kontrast kaum größer sein: Auf der einen Seite stehen winzige fußballförmige Moleküle, die wie Käfige ein Edelgas-Atom umschließen. Auf der anderen Seite ist die verheerendste Katastrophe, die jemals ihre blutigen Spuren in der Geschichte des Lebens auf der Erde eingraviert hat – das Massenaussterben am Ende der Permzeit vor 251 Millionen Jahren. Damals starben mehr als 90 Prozent der Meeresorganismen aus, ebenso die meisten Landpflanzen und fast drei Viertel aller Wirbeltiere auf dem Land. Zu den prominentesten Opfern gehören die Trilobiten – Gliederfüßer, von denen einst 15000 verschiedene Arten über den Meeresgrund krochen.
Neue paläontologische Forschungen zeigen, daß dieses Massensterben viel rasanter verlief, als bislang gedacht – statt in acht Millionen nur in wenigen zehntausend Jahren, vielleicht sogar in nur ein paar Jahrtausenden. Für geologische Verhältnisse ist das ein Wimpernschlag. Ein solcher tödlicher Augenblick ist viel zu kurz für die bislang diskutierten Ursachen des Exitus: gewaltige Vulkanausbrüche in Sibirien, Klimaänderungen, Schwankungen des Meeresspiegels und giftige Gase aus den Ozeanen. Eine neue Studie bietet nun eine – im Wortsinn – viel erschütterndere Erklärung: Totschlag aus dem Weltall. Dabei spielen Fußball-Moleküle eine große Rolle: Fullerene. Ihr Name ehrt den amerikanischen Architekten Richard Buckminster Fuller, der ähnliche Polyederkonstruktionen in seinen Kuppelbauten verwendete. Die winzigen Kugelkäfige aus 60 bis 200 Kohlenstoff-Atomen entstehen bei extremen Temperaturen – nicht nur im Labor der Chemiker, sondern auch in alten Kohlenstoff-Sternen. Dabei können einzelne Atome, zum Beispiel Helium oder Argon, in die molekularen Kugelgitter eingeschlossen werden wie Wellensittiche in einen Käfig. Solche Fulleren-Edelgas-Verbindungen kommen noch heute im Inneren von Meteoriten vor, wie ein Team um Luann Becker von der University of Washington in Seattle letztes Jahr bei zwei bekannten Meteoriten (Murchison und Allende) nachgewiesen hat. Sie finden sich auch in den Bruchgesteinen des kanadischen Sudbury-Kraters, der vor 1,85 Milliarden Jahren entstand. Außerdem stecken sie in der Lehmschicht der 65 Millionen Jahre alten Kreide-Tertiär-Grenze – damals ereignete sich ein Massenaussterben, das unter anderen den Dinosauriern den Garaus machte. Diese Katastrophe wurde schon 1979 durch einen Meteoriteneinschlag erklärt. Der zugehörige, 180 Kilometer große Krater Chicxulub wurde 1991 an der Küste der mexikanischen Halbinsel Yucatan entdeckt.
Zwar können Fullerene auch bei Verbrennungsvorgängen entstehen, beispielsweise bei verheerenden Waldbränden – und sogar in den Massenspektrometern, die ihrem Nachweis dienen. Doch der Einschluß von Helium- und Argon-Atomen ist dabei sehr unwahrscheinlich. Verdächtig ist auch Helium-3: Im Gegensatz zu Helium-4 ist es auf der Erde sehr selten, in Meteoriten und kosmischen Staubkörnern dagegen recht häufig. Dasselbe gilt für Argon-36 (genauer: das Verhältnis von Argon-40 zu Argon-36). Diese Edelgase in Fullerenen sind deshalb überzeugende Indizien für einen Einschlag. Nun haben Becker und ihre Mitarbeiter die Moleküle in der Grenzschicht zwischen Perm und Trias aufgespürt: sowohl in der gut erforschten Meishan-Sektion im südlichen China als auch in der Sasayama-Sektion im Südwesten Japans. Wie die Geochemikerin mit Hilfe eines hochempfindlichen Verfahrens – der Laser- Desorptionsmassenspektroskopie – nachwies, ist der Helium-3- Gehalt an der Perm-Trias-Grenze bis zu 50mal größer als in den Sedimenten ober- und unterhalb davon. Auch die Argon-Konzentrationen entsprechen außerirdischen Verhältnissen. Dafür gibt es nur eine Erklärung: Die Edelgas-Fullerene müssen mit einem Meteoriten buchstäblich vom Himmel gefallen sein. Die Wissenschaftler schätzen, daß er einen Durchmesser von neun (plus/minus drei) Kilometer besaß – vergleichbar mit dem Killer am Ende der Kreidezeit.
Der war zuerst durch eine Anreicherung des in Meteoriten häufigen Schwermetalls Iridium in der Kreide-Tertiär-Grenzschicht aufgefallen. Nach einer solchen Iridium-Anomalie hatten Forscher auch in der Perm-Trias-Grenzschicht gesucht – aber vergeblich. Doch der Iridium-Gehalt unterscheidet sich in verschiedenen Meteoriten-Typen. Außerdem ist bislang unbekannt, ob die kosmischen Bomben am Ende von Kreide und Perm Planetoiden oder Kometenkerne waren. Der Meteorit hat seine Opfer nicht auf einen Schlag gefordert, sondern eine Reihe von Ereignissen ausgelöst, die zu einer drastischen Verschlechterung der Lebensbedingungen auf der Erde führten – vor allem zu klimatischen Umbrüchen. „Um 90 Prozent der Organismen auszurotten, bedarf es Attacken an vielen Fronten”, wie Becker betont. Mitverantwortlich für das große Sterben waren wohl auch die sibirischen Vulkanausbrüche, bei denen in weniger als einer Million Jahre mehr als 1,6 Millionen Kubikkilometer Lava ausflossen – das würde ausreichen, um die gesamte Erde 30 Zentimeter dick mit Lava einzupacken. Auffallend ist, daß auch am Ende der Kreidezeit verheerende Vulkanausbrüche wüteten, deren Lavaschichten – die „Dekkan-Traps” – sich noch heute in Westindien auftürmen.
„Vielleicht müssen ein Meteoriteneinschlag und Vulkanismus zusammenkommen, um ein extremes Massensterben auszulösen”, überlegt Robert Poreda von der University of Rochester, einer der Mitentdecker der Perm-Fullerene. „Das waren keine glücklichen Tage auf der Erde. Der Einschlag muß ein Erdbeben etwa der Magnitude 12 ausgelöst haben – eine Erschütterung, die eine Million mal stärker gewesen wäre als die heftigste in den letzten hundert Jahren.” Wo der Einschlag des Meteoriten erfolgte, ist unbekannt. Vor 250 Millionen Jahren formten die irdischen Landmassen den Superkontinent Pangäa. Seither hat sich die Erdkruste durch plattentektonische Verschiebungen so stark gewandelt, daß der Einschlagskrater längst durch Subduktion im Erdinneren verschwunden sein könnte. Oder er befindet sich unerkannt irgendwo auf dem Meeresgrund unter dicken Sedimentschichten. „Es gibt kaum mehr 250 Millionen Jahre altes Gestein auf der Erdoberfläche”, sagt Becker. „Wir haben zwei Jahre gebraucht, um geeignetes Material zu finden.” Die Meteoritenspuren an der Perm-Trias-Grenze sind nicht einfach nur Zeugnis eines spannenden Spektakels in grauer Vorzeit. Noch heute schwirren viele tausend Erdbahnkreuzer durchs All, die früher oder später unweigerlich unseren Planeten treffen werden. Astronomen müssen deshalb weltweit auf der Lauer liegen, um rechtzeitig Alarm zu geben. Andernfalls könnten wir die nächsten Opfer eines globalen Massensterbens sein.
Rüdiger Vaas
