Forscher haben Hinweise auf eine Ausbreitung von Dinosauriern gefunden, die interessanterweise mit einem Rückgang der atmosphärischen Kohlendioxid-Konzentration vor 215 Millionen Jahren zusammenfiel. Dies lässt vermuten, dass es zuvor auf dem Superkontinent Pangäa eine klimatische Barriere gegeben hat, die den frühen Vertretern der Langhalsdinosaurier den Weg vom Süden in den Norden versperrte.
Wann erreichten die aus dem Süden stammenden Langhalsdinosaurier (Sauropodomorpha) auch die nördlichen Breiten der Erde? Diese Frage stand zunächst im Zentrum der Untersuchungen von Dennis Kenta von der Columbia University in Palisades und Lars Clemmensen von der Universität Kopenhagen. Zuvor war die Ausbreitungsgeschichte der Vorfahren von Brontosaurus, Brachiosaurus und Co nur grob bekannt: Auf der Grundlage von Fossilienfunden in Grönland gingen Paläontologen davon aus, dass die ersten Vertreter dieser bedeutenden Dino-Gruppe irgendwann vor 225 und 205 Millionen Jahren auch den Norden des Superkontinents Pangäa erreichten. Damals lag dieser Bereich auf Breitengraden, die ein gemäßigtes Klima ermöglichten. Dort fanden die Sauropodomorpha Bedingungen, wie sie auch in ihrer ursprünglichen Heimat herrschten, die sich im heutigen Südamerika – jenseits des Äquators – befand.
Im Rahmen ihrer Studie konnten die beiden Forscher durch Datierungen anhand des Magnetismus in den Gesteinsschichten von Fossilienfundorten in Südamerika, Arizona, New Jersey, Europa und Grönland nun zeigen: Die ersten Vertreter der Sauropodomorpha erreichten den Bereich des heutigen Grönlands erstmals vor etwa 214 Millionen Jahren. Wie sie berichten, warf diese genauere Schätzung allerdings eine weitere Frage auf: Fossilienfunden zufolge waren die Sauropodomorpha bereits vor etwa 230 Millionen Jahren in Argentinien und Brasilien verbreitet. Warum brauchten sie also so lange, um bis in die nördliche Hemisphäre vorzudringen? Denn man geht davon aus, dass der Superkontinent Pangäa damals eine durchgehende Landmasse bildete.
Was verhinderte die Ausbreitung?
“Im Prinzip hätten die Dinosaurier von einem Pol zum anderen wandern können”, erklärt Kent. “Es gab keinen Ozean dazwischen und auch keine großen Berge. Und doch hat es 15 Millionen Jahre gedauert.” Der Forscher rechnet vor, dass eine Dinosaurierherde, wenn sie nur etwas mehr als einen Kilometer pro Tag gelaufen wäre, weniger als 20 Jahre für die Strecke zwischen Südamerika und Grönland gebraucht hätte. Offenbar hielt sie lange Zeit etwas von der Wanderung nach Norden ab, das dann wegfiel. Doch was?
Wie die Forscher berichten, zeichnete sich eine Erklärung ab: Wie aus früheren Analysen von Gesteinsformationen bekannt ist, kam es genau zu der Zeit, als die Sauropoden nach Norden vordrangen, zu einem starken Einbruch bei der Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre. Bis vor etwa 215 Millionen Jahren herrschte im Zeitalter der Trias demnach ein CO2-Gehalt, der etwa zehnmal höher lag als heute. Doch in der Zeitspanne von vor 215 bis 212 Millionen Jahren halbierte sich die Treibhausgaskonzentration, geht aus Untersuchungsergebnissen hervor. Kenta und Clemmensen glauben, dass es sich bei der Parallele zwischen dem CO2-Rückgang und der Ausbreitung der Sauropodomorpha nicht um einen Zufall gehandelt hat. Sie vermuten, dass die geringeren CO2-Werte dazu beigetragen haben, klimatische Barrieren zu beseitigen, die den Dinos zuvor den Weg von der südlichen Hemisphäre in die nördliche versperrt hatten.
Klimatische Barrieren schwanden
Wie sie erklären, galten wohl auch auf der damaligen Erde schon klimatische Grundprinzipien wie heute: Die Gebiete rund um den Äquator waren heiß und feucht, während die südlich und nördlich angrenzenden Bereiche trocken waren. Erst in den mittleren Breiten gab es Klimabedingungen, die den Sauropoden gute Lebensbedingungen bieten konnten. Bei den hohen CO2-Werten vor über 215 Millionen Jahren könnten diese Klimazonen noch deutlich stärker ausgeprägt gewesen sein, erklären die Forscher: “Wir wissen, dass mit höherem CO2-Gehalt in der Atmosphäre das Trockene noch trockener und das Nasse noch feuchter wird”, sagt Kent. Vor 230 Millionen Jahren könnten die Bedingungen die Trockengürtel zu trocken gemacht haben, um großen Pflanzenfressern eine Passage zu ermöglichen. Auch am Äquator herrschten möglicherweise sehr instabile und extrem regnerische Bedingungen, die für die sauropodomorphen Dinosaurier ungünstig waren, erklären die Forscher.
Als dann aber die CO2-Werte vor 215 bis 212 Millionen Jahren sanken, wurden die tropischen Regionen vielleicht ruhiger und die trockenen Regionen weniger harsch. Möglicherweise entstanden so Passagen, wie etwa entlang von Flüssen, die den Pflanzenfressern geholfen haben könnten, die über 10.000 Kilometer große Distanz bis ins heutige Grönland zu überbrücken. Dort fanden sie dann ähnlich milde Bedingungen vor wie in ihrer südlichen Ursprungsregion. “Sobald sie das heutige Grönland erreicht hatten, entwickelten sie sich dort prächtig, wie aus den zahlreichen Fossilienfunden hervorgeht”, so Kent.
Bisher lässt sich zwar nicht beweisen, dass der Einbruch der CO2-Werte den sauropodomorphen Dinosauriern geholfen hat, eine klimatische Barriere zu überwinden, aber die Indizien sprechen stark für diesen Erklärungsansatz, resümieren die Forscher. Kenta und Clemmensen wollen nun auch am Ball bleiben: Neben weiteren Untersuchungen zur Ausbreitung von Dinosauriern wollen sie der Frage nachgehen, was zu dem großen CO2-Einbruch vor 215 Millionen Jahren geführt haben könnte und wie schnell die Werte damals sanken.
Quelle: Earth Institute at Columbia University, Fachartikel: PNAS, doi: 10.1073/pnas.2020778118
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