Geowissenschaftliche Madeira Exkursion

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Vulkane und Massenaussterbeereignisse (2019)

Thema gewählt von Inken Heinrich

Im Laufe der Erdgeschichte gab es einige massive Artensterben, ohne die sich die Menschheit wahrscheinlich gar nicht erst entwickelt hätte. So ist wohl das bekannteste Aussterbeereignis, dass der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit. Es war der Startschuss für die Eroberung der Erde durch die Säugetiere. Bereits einige Millionen Jahre zuvor war es jedoch zum verheerendsten Massenaussterben der Erdgeschichte gekommen, bei dem, wie heute vermutet wird, bis zu 90% der damaligen Tier- und Pflanzenwelt von der Erde verschwanden. Was die Ursache für dieses Ereignis war, ist heute nicht eindeutig geklärt und sehr umstritten. Sicher ist jedoch, dass der Vulkanismus dabei eine bedeutende Rolle spielte.


Aussterbequoten im Verlauf der letzten 542 Millionen Jahre. Dargestellt ist der prozentuale Schwund an Gattungen von Meeresbewohnern. Die gekennzeichneten Piks markieren die fünf wichtigsten Aussterbeereignisse.

So kam es vor rund 250 Millionen Jahren am Ende des Perms in Sibirien zu einem massiven Austritt von magmatischen Gesteinen aus dem Erdmantel in Form von Flutbasalten (sibirischer Trapp). Innerhalb von einer Million Jahren verbreitete sich der sibirische Trapp über eine Fläche von mehreren Millionen Quadratkilometern (etwa die Größe der USA) und neben einer großen Menge von Lava wurden auch große Mengen Asche und Gase freigesetzt. Während die Auswirkungen der Lava lokal begrenzt blieben, hatten die Asche und die Gase auch globale Folgen. Hauptsächlich waren drei Gase, Schwefeldioxid, Chlorwasserstoff und Kohlenstoffdioxid für die drastischen Auswirkungen der Katastrophe verantwortlich.

Ausbreitungsgebiet des sibirischen Trapps

Die Folge, der in die Atmosphäre gelangten schwefelhaltigen Gase, ist die Bildung von Aerosolen und Schwefelwasserstoff. Das Ansammeln der Aerosole in der Stratosphäre führte zunächst zu einer verstärkten Reflexion der Sonneneinstrahlung und zu einer jahrzehntelang andauernden Abkühlung der Erdoberfläche (vulkanischen Winter). Folgen der Abkühlung waren fehlendes Pflanzenwachstum und daraus resultierender Nahrungsmangel für die Tierwelt. Mit der Zeit regneten sich sowohl die Aerosole und als auch der Schwefelwasserstoff als saurer Regen ab. Dieser schädigte zusätzlich die Tier- und Pflanzenwelt durch seine ätzende Wirkung.

Langfristig gesehen kam es jedoch zu einer Erderwärmung. Wesentlich hierfür waren die deutlich hohen Konzentrationen an Chlorwasserstoff und Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre. Beide Gase beschädigten die Ozonschicht, sodass die Sonneneinstrahlung auf der Erde sich deutlich intensivierte. Wissenschaftlern zufolge reicht dies jedoch nicht aus um den Temperaturanstieg von insgesamt 10°C zu erklären. Aufgrund der Erwärmung kam es vermutlich zusätzlich zu einer Destabilisierung von Methan- und Methanhydratvorkommen. Durch die Freisetzung des starken Treibhausgases Methan kam es so zu einer weiteren Temperaturerhöhung.

Auf die Ozeane hatte die Erwärmung und die veränderte Zusammensetzung der Erdatmosphäre einen erheblichen Einfluss. Der Sauerstoffgehalt in den Meeren verringerte sich und Schwefelwasserstoff reicherte sich an. Als Folge wurden die Ozeane anoxisch und die Lebensbedingungen für die meisten Tier- und Pflanzenarten toxisch.

Auswirkungen des sibirischen Trapps

Diese unwirtlichen Lebensbedingungen führten zum Zusammenbruch des Ökosystems der Erde und dem größten Aussterbeereignis der Geschichte.

Nach derzeitigem Stand ist ein vergleichbarer vulkanischer Ausbruch eher unwahrscheinlich. Dennoch können Supervulkane wie z.B. der Yellowstone in den USA, verheerende Folgen für das Leben und die Artenvielfalt auf der Erde haben.