K-T-Grenze

Dieser Artikel wurde wegen inhaltlicher Mängel auf der Qualitätssicherungsseite des Portals Geowissenschaften eingetragen. Dies geschieht, um die Qualität der Artikel im Themengebiet Geowissenschaften zu steigern. Bitte hilf mit, die Mängel zu beseitigen oder beteilige Dich an der Diskussion. (+)
Begründung: Mit dieser Grenze wird im üblichen die Grenzschicht bezeichnet, siehe auch en:K–T boundary, bloß der deutsche WP-Artikel behauptet stattdessen, dass mit Grenze ein Zeitpunkt gemeint ist. Inhalt sollte auf üblichen Sprachgebrauch angepasst werden. 87.160.230.108 13:02, 4. Mai 2009 (CEST)

Der Moment des Einschlags (künstlerische Darstellung)

Die Kreide-Tertiär-Grenze, meist KT-Grenze genannt, ist der Zeitpunkt eines geologische Ereignisses vor 65 Mio. Jahren, das den Übergang von der Kreidezeit zum Tertiär definiert. Dies war der Beginn eines der größten Massenaussterben der Erdgeschichte, das insbesondere die Ära der Dinosaurier beendete. Dieser geologische Kardinalpunkt bildet auch den Übergang zwischen dem Erdmittelalter und der Erdneuzeit.

Es handelt sich dabei jedoch nicht um einen Zeitpunkt im herkömmlichen Sinn. Das geologische Ereignis besteht aus gravierenden Umweltänderungen im erdgeschichtlich kurzen Zeitraum von einer Million Jahren. Durch den Einschlag eines oder mehrerer Meteoriten (KT-Impakt) und erhöhte Vulkantätigkeit kam es zu einen extremen Faunen- und Florenwechsel. Typisch für die KT-Grenze ist die Iridium-Anomalie, die auf einen Meteoriteneinschlag schließen lässt, sowie hohe Mengen an Asche und Gesteinskügelchen, welche bei großer Hitze entstanden sein müssen.

Da die ICS den Begriff Tertiär durch die Epoche des Paläogens ersetzt hat, müsste man seit dem Jahr 2004 eigentlich von der KP-Grenze (englisch CP-boundary für Cretaceous-Paleogene) sprechen, es hat sich aber der Begriff KT-Grenze (englisch CT-boundary für (Cretaceous-Tertiary)) durchgesetzt.

Indizien für Meteoriteneinschläge

Computererstellte Karte des Chicxulub-Kraters anhand der Schwereanomalien

Obwohl ein Eintrag extraterrestrischen Materials durch einen oder mehrere Meteoriteneinschläge auf die Erdoberfläche zu diesem erdgeschichtlichen Zeitpunkt durch Forschungsergebnisse belegt wird, ist die Frage, ob dieses Ereignis tatsächlich für das Massenaussterben zu dieser Zeit verantwortlich ist, noch nicht restlos geklärt. Als Ort des Einschlags wird oft der Chicxulub-Krater im Golf von Mexiko nahe der Halbinsel Yucatán genannt. Kontrovers diskutierte Untersuchungen an Bohrkernen aus dem Kratergebiet durch G. Keller (2004) und neuerlich M. Harting (2004) deuten allerdings darauf hin, dass der Chicxulub-Krater etwa 300.000 Jahre älter sein könnte als die Kreide-Paläogen-Grenzschicht. Dieser Einschlag könnte in diesem Fall nicht das Massenaussterben verursacht haben, das im Falle eines global verheerenden Einschlags in einem wesentlich kürzeren Zeitraum als den obigen 300.000 Jahren abgelaufen sein muss. Alternativ wird daher auch die Theorie vertreten, dass es sich bei dem K-T-Impakt um den Einschlag mehrerer Asteroiden und Kometen innerhalb einer kurzen Zeitspanne handelt.

Ein wesentliches Indiz für die Hypothese eines oder mehrerer Meteoriteneinschläge ist der ungewöhnlich hohe Iridium-Gehalt vieler Gesteine nahe der Kreide-Paläogen-Grenze. Da der Erdmantel im Vergleich zu Steinmeteoriten arm an Iridium ist, vermutet man, dass sich in diesen Schichten der beim Einschlag aufgewirbelte Staub wiederfindet. Starke Unterstützung erhält die Hypothese eines Meteoriteneinschlags durch eine Anomalie der Chrom-Isotopenverteilung in derselben Schicht, die auch die Iridium-Anomalie enthält. Die Chrom-Isotopenverteilung ist auf der Erde normalerweise homogen. Während bei der Iridiumanomalie noch eingewendet wurde, dass auch vulkanische Aktivitäten eine Iridiumanreicherung bewirken könnten, ist die Isotopenanomalie bei Chrom nur durch Beimischung von extraterrestrischem Material zu erklären. Ein möglicher Kandidat für den Einschlagskörper ist ein Asteroid mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie kohlige Chondriten; letztere besitzen die gleiche Chrom-Isotopenverteilung wie die K-T- beziehungsweise K-P-Grenzschicht. Da ein Komet vermutlich aus Eis und Staubteilchen besteht, deren Zusammensetzung den kohligen Chondriten ähnelt, ist auch ein Komet als eventueller Einschlagkörper nicht auszuschließen.

Klimaänderung

Ein Aufschluss im Trinidad Lake State Park, US-Bundesstaat Colorado. Die gestrichelte Linie verläuft entlang der KT-Grenze.

Der Einschlag eines Meteoriten mit dem Durchmesser von mehreren Kilometern bewirkt eine gewaltige Explosion, die den Eintrag von Staubpartikeln in die Atmosphäre und eine dadurch bedingte weltweite Klimaänderung zur Folge haben kann. Durch die Abschwächung der Sonneneinstrahlung sinken die Temperaturen, das Pflanzenwachstum geht zurück - Auswirkungen, die sich auf die gesamte Nahrungskette übertragen. Es wird daher vermutet, dass das Aussterben der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit mit diesem Ereignis zusammenhängen könnte. Sollte sich allerdings bestätigen, dass die Entstehung des Chicxulub-Kraters zeitlich nicht mit dem Massenaussterben identisch ist, welches dem angenommenen KT-Impakt zugeordnet wird, ist fraglich, ob selbst Einschläge dieser Größenordnung ausreichen, um ein entsprechendes Massenaussterben zu verursachen. Die Klimaänderung könnte auch durch Veränderungen der Erdatmosphäre während einer Phase eines erhöhten Vulkanismus verursacht worden sein.

Es müsste dann eine andere Erklärung für das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit, von dem neben anderen die Dinosaurier betroffen waren, gefunden werden. Die Ursachen für solche Ereignisse, die mehrmals in der Erdgeschichte auftraten, sind jedoch noch zu wenig erforscht. Man vermutet jedoch, dass der Einschlag nur das Ende bzw. den katastrophalsten Teil einer Ereigniskette darstellt, die zu dem Massenaussterben führte. Es könnte sich auch um eine vorausgehende Serie kleinerer Meteoriteneinschläge handeln, die in einer geologisch kurzen Zeitspanne die Erde trafen.

Ein anderes großes Massenaussterben, am Übergang zwischen Erdaltertum und Erdmittelalter (Paläozoikum und Mesozoikum), könnte ebenfalls durch einen Meteoriteneinschlag erklärt werden, den „PT-Impakt“ („Perm-Trias-Impakt“). Für diese Grenze wurden aber in den entsprechenden Gesteinsschichten bisher noch keine hohen Iridium-Anteile oder Isotopenanomalien festgestellt. Klimaänderungen beziehungsweise Klimakatastrophen (und infolgedessen das Massenaussterben) könnten natürlich auch Ursachen im Rahmen interner geodynamischer Prozesse auf der Erde haben, wie zum Beispiel erhöhte vulkanische Aktivitäten. Zumindest für die Perm-Trias-Grenze lässt sich eine extraterrestrische Ursache für das Massenaussterben derzeit nicht belegen.

Siehe auch

• Impakt
• Impaktkrater
• Durchschlagskraft von Meteoriten, Geschossen und anderen Impaktoren nach Newton
• Baptistina (Asteroid)

Literatur

• Smit J., Hertogen J. (1980) An extraterrestrial event at the Cretaceous-Tertiary boundary, Nature 285, 198-200.
• Alvarez L.W., Alvarez W., Asaro F., Michel H.V. (1980) Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction, Science 208, 1095-1108. E-Text
• Shukolyukov A., Lugmair G.W. (1998) Isotopic Evidence for the Cretaceous-Tertiary Impactor and Its Type, Science 282, 927-929.
• Keller G., Adatte T., Stinnesbeck W., Rebolledo-Vieyra M., Fucugauchi J. U., Kramar U., Doris Stüben D. Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction (2004), Proceedings of the National Academy of Science of the USA (PNAS) Volume 101, Nummer 11, Seite 3753-3758. Artikel online auf den Seiten der PNAS.
• Harting, Markus: Zum Kreide/Tertiär-Übergang in NE-Mexiko: Geochemische Charakterisierung der Chicxulub-Impaktejekta. Dissertation an der Universität Karlsruhe, Fak. f. Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften, 2004. Online auf den Seiten der Universität Karlsruhe
• Arenillas, I., Arz, J.A., Grajales-Nishimura, J.M., Murillo-Muñetón, G., Alvarez, W., Camargo-Zanoguera, A., Molina, E., Rosales-Domínguez, C. (2006) Chicxulub impact event is Cretaceous/Paleogene boundary in age: New micropaleontological evidence, Earth and Planetary Science Letters 249, 241-257.

Weblinks

• Die Kreide-Tertiär-Grenze in Chubut/Patagonien Von Wolfgang Kießling u. a. Forschungsprojekte in der Paläontologie. Internetpräsenz der Paläontologischen Gesellschaft vom 02. September 2002
• SPIEGEL-Online (10/06) über die wissenschaftliche Kontroverse
• Mekkas der Moderne: Stevns Klint - Der Ort, an dem die Welt unterging Von Hildegard Westphal. In: einestages, veröffentlicht: 16. Dezember 2007
• Online guide to the continental Cretaceous-Tertiary boundary in the Raton basin, Colorado and New Mexico
• Crater Morphology; Some Major Impact Structures