Der stratosphärische Schwefel nach dem Chicxulub-Einschlag könnte den Klimawandel verlängert und zum Massensterben beigetragen haben

Während der beliebte Netflix-Film „Don’t Look Up“ das öffentliche Bewusstsein auf die möglichen katastrophalen Auswirkungen eines Asteroideneinschlags auf den Planeten Erde gelenkt hat, werfen neue Forschungsergebnisse Licht darauf, wie der Einschlag von Chicxulub vor 66 Millionen Jahren zum Aussterben von 75 Prozent der Tiere führte Erde, einschließlich der Dinosaurier.

Ein großer Asteroid mit einem Durchmesser von etwa 10 Kilometern traf Mexikos nördliche Halbinsel Yucatán, ein Einschlag, bei dem Material ausgestoßen wurde, das ungefähr einer Fläche von der Größe Connecticuts und mehr als doppelt so hoch wie der Mt. Everest entspricht, und es über den Globus verteilte.

„Die Einschlagsexplosion und der Fallout entzündeten weit verbreitete Brände, die zusammen mit Gesteinsstaub, Ruß und flüchtigen Stoffen, die aus dem Krater ausgestoßen wurden, die Sonne in einem Einschlagswinter, der möglicherweise Jahre gedauert hat, weltweit auslöschten, was zum Aussterben führte“, sagt Christopher Junium, an Außerordentlicher Professor für Geo- und Umweltwissenschaften, der die Forschungsgruppe Geobiologie, Astrobiologie, Paläoklima und Paläozeanographie am College of Arts and Sciences der Syracuse University leitet.

Wissenschaftler haben seit langem feine Sulfatpartikel in der Stratosphäre als Hauptverursacher des massiven Klimawandels und des daraus resultierenden Massensterbens angesehen, waren sich jedoch über das Schicksal des Schwefels nicht sicher. „Es gab Unsicherheit darüber, wie viel davon die Stratosphäre erreicht hat, wo ihre Auswirkungen auf das Klima stark verstärkt worden wären“, sagt Junium.

In einer Studie, die diesen Monat in veröffentlicht wurde Proceedings of the National Academy of Sciencesein Team der Syracuse University, der University of St. Andrews in Schottland, der University of Bristol in England und der Texas A&M University, verbindet hohe Schwefelwerte in der Stratosphäre mit dem Einschlag und seinem Standort, der reich an dem Sulfatmineral Gips war.

Während Einschläge von Kometen, Asteroiden und anderen Planetenkörpern in der Erdgeschichte häufig vorkamen, verraten die geologischen Aufzeichnungen wenig darüber, wie diese Einschläge den Lauf des Lebens veränderten. Der Chicxulub-Einschlag ist einzigartig, da er das Gleichgewicht der Biosphäre der Erde neu ordnet und in den zurückgelassenen geologischen Aufzeichnungen eine dünne Sedimentschicht namens K-Pg-Grenze zurücklässt, die weltweit in marinen und terrestrischen Gesteinen zu finden ist.

Junium; Syracuse-Kollegin Linda Ivany, Professorin und Lehrstuhlinhaberin für Evolutionäre Paläoökologie und Paläoklima; James Witts von den Doktoranden der Universität Bristol und Syracuse führten Feldarbeiten entlang des Brazos River in Zentraltexas durch, um Gesteinsproben zu sammeln, die die unmittelbaren Folgen des Aufpralls von Chicxulub aufzeichnen. Junium erhielt ein St. Andrews Global Fellowship, um sechs Wochen in St. Andrews zu verbringen, wo Aubrey Zerkle, Mark Claire und Kollegen die Proben analysierten. Neue geochemische Techniken ermöglichten es den Forschern, die einzigartigen Transformationen zu verfolgen, denen Schwefelaerosole unterliegen, wenn sie über die Ozonschicht der Erde aufsteigen und UV-Strahlung ausgesetzt werden, wodurch diagnostische Signaturen in den stabilen Isotopen der Schwefelgase erzeugt werden.

„Die einzigartigen Fingerabdrücke, die wir in diesen Impaktsedimenten gemessen haben, liefern den ersten direkten Beweis für die Bedeutung von Schwefelaerosolen bei katastrophalen Klimaveränderungen und Abkühlungen“, sagt Zerkle, Experte für Schwefelisotope und den Schwefelkreislauf.

Junium erklärt, dass das Vorhandensein dieser Signaturen außergewöhnliche Mengen an Schwefelaerosolen in der Stratosphäre erfordert, die langsam als saurer Regen zur Erde zurückkehrten und nach dem Aufprall in flache Meeresmeere gespült wurden. „Diese Schwefelaerosole hätten die Dauer des Klimawandels nach dem Aufprall verlängert und eine bereits bedrängte Biosphäre an den Rand des Zusammenbruchs gebracht“, sagt er.