Laut einer neuen Studie, die diesen Monat veröffentlicht wurde, beeinflussten die Niederschläge mehr als die Temperatur die Verbreitung pflanzenfressender Dinosaurier im heutigen Alaska.
Der Befund, veröffentlicht am 2. April in der Zeitschrift Geowissenschaftendiskutiert die Verbreitung von Hadrosauriden und Ceratopsiden – den Megaherbivoren der späten Kreidezeit vor 100,5 Millionen bis 66 Millionen Jahren.
Die Arbeit kann Wissenschaftlern dabei helfen, zu prognostizieren, wie die arktische Region in den kommenden Jahren aussehen könnte, wenn das Klima ähnlich warm und nass wird.
Paul McCarthy, Geologieprofessor am Fairbanks Geophysical Institute der University of Alaska, der auch Vorsitzender des UAF Department of Geosciences ist, ist Co-Autor des Forschungspapiers, das von Anthony Fiorillo von der Southern Methodist University in Texas verfasst wurde. McCarthy beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der antiken Vergangenheit der Region.
„Der Grund, warum wir uns hier oben die Umgebungen der Kreidezeit angesehen haben, ist, dass sich die Erde zu diesem Zeitpunkt in einem Treibhauszustand befand und das Potenzial bietet, Analoga zu dem zu liefern, was wir eventuell sehen werden, wenn die globale Erwärmung anhält“, so McCarthy genannt.
„Wir können die Änderungsraten nicht simulieren, die in der Kreidezeit wahrscheinlich völlig anders gewesen sind“, sagte er. „Aber wir können simulieren, wie eine eisfreie Küste aussehen würde, und auch sehen, wie Flüsse und Überschwemmungsgebiete auf die Frühjahrsschneeschmelze aus den Bergen reagieren würden, wenn nicht alles zugefroren ist. Und wir können uns die Verbreitung von Pflanzen und Tieren ansehen.“
McCarthy, ein Sedimentologe und Spezialist für fossile Böden, leitete die Analyse der Ablagerungsumgebungen und alten Böden von drei Felsformationen: der fossilreichen Prince-Creek-Formation entlang des Colville River in Nordalaska, der Lower Cantwell-Formation in der Central Alaska Range und die Chignik-Formation auf der Alaska-Halbinsel.
Die drei Formationen liegen auf der geologischen Zeitskala nahe genug beieinander, um einen Klimavergleich zu ermöglichen, so die Forschungsarbeit. Sie alle enthalten Gesteine aus der späten Kreidezeit, die vor etwa 83 Millionen bis 66 Millionen Jahren abgelagert wurden.
Versteinerte Pflanzen und Tiere sowie alte Fußabdrücke erregen die meiste Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit, aber fossiler Boden hat durch seine erhaltenen Eigenschaften, seine mineralische Zusammensetzung und seine chemische Zusammensetzung ebenso wichtige Informationen zu bieten.
„Wir können mikroskopisch kleine Merkmale betrachten, die in den fossilen Bodenproben erhalten sind, und diese mit modernen Bodentypen in Beziehung setzen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wo sie entstanden sind“, sagte McCarthy. „Betrachten wir Wüsten? Betrachten wir tropischen Regenwald oder gemäßigten Wald? Oder Grasland?“
„Fossiler Boden konserviert auch Pollenkörner, die uns etwas über die Zusammensetzung der lokalen Vegetation verraten können“, sagte er. „Und es enthält Tonminerale, organisches Material und das Eisenkarbonat-Mineral Siderit, die alle zur Bestimmung von Niederschlag und Temperatur mit stabilen Isotopenmethoden verwendet werden können.“
Daraus können Paläontologen etwas über die Verbreitung von Alaskas Dinosauriern lernen.
Durch Analysen bei UAF und anderswo fanden Wissenschaftler, die die drei Alaska-Formationen untersuchten, eine Korrelation zwischen der Niederschlagsmenge und der Verteilung von Hadrosauriden und Ceratopsiden. Sie fanden auch eine geringere Korrelation zwischen der Temperatur und der Verteilung dieser beiden Dinosauriergruppen.
Hadrosauriden, die Entenschnabelfamilie der Dinosaurier, bevorzugten Klimazonen, die feuchter waren und einen engeren jährlichen Temperaturbereich hatten. Erwachsene wogen etwa 3 Tonnen und erreichten eine Länge von etwa 30 Fuß. Ihre prozentuale Dominanz gegenüber den Ceratopsiden in den drei untersuchten Formationen nahm im günstigeren Klima zu.
Ceratopsiden, eine Familie mit Schnäbeln und Hörnern, bevorzugten ein milderes und trockeneres Klima, wurden jedoch in den drei Formationen prozentual nie dominant gegenüber den Hadrosauriden. Triceratops ist vielleicht der bekannteste Ceratopsid mit einer Länge von etwa 25 bis 30 Fuß und einem Gewicht von 4,5 bis 5,5 Tonnen.
Die Feststellung, dass der Niederschlag einen größeren Einfluss hat als die Temperatur, basierte zum Teil auf früheren Untersuchungen, die sich mit Dinosaurierzähnen aus der Prince-Creek-Formation befassten, einschließlich Zähnen von Hadrosauriern und Ceratopsiden. Diese Studie wurde von Celina A. Suarez von der University of Arkansas geleitet und beinhaltete Arbeiten von McCarthy.
Die Ergebnisse dieser zahnärztlichen Studie, schreiben die Autoren der neuen Arbeit, deuten darauf hin, dass Ceratopsiden die trockeneren, besser entwässerten Regionen der arktischen Landschaft der späten Kreidezeit bevorzugten und dass Hadrosaurier feuchtere Regionen der Landschaft bevorzugten.
Andere Beteiligte an der Geowissenschaften ua Yoshitsugu Kobayashi vom Hokkaido University Museum an der Hokkaido University in Japan und Marina B. Suarez von der University of Kansas.
Anthony R. Fiorillo et al., Cretaceous Dinosaurs across Alaska Show the Role of Paleoclimate in Structuring Ancient Large-Herbivore Populations, Geowissenschaften (2022). DOI: 10.3390/Geowissenschaften12040161