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Die Hinweise auf ein Massensterben der Arten verstärken sich, sagen Wissenschaftler

Vor dem größten Massenaussterben der Erdgeschichte florierten giftige Algenblüten. Jetzt treten sie wieder vermehrt auf – und schuld sind wir.
29.9.21
Ein Strand mit toten Fischen, giftige Algenblüten treten verstärkt auf und verwandeln Gewässer in Todeszonen. Dasselbe passierte vor 251 Millionen Jahren beim größten Massenaussterben.
Tote Fische nach einer Algenblüte in Florida, 2021 | Foto: Andrew Lichtenstein / Contributor via Getty Images

Vor rund 251 Millionen Jahren ereignete sich ein gigantisches Massensterben, dem insgesamt fast 90 Prozent der damaligen Lebewesen zum Opfer fielen. Es war das größte Artensterben der Erdgeschichte und markiert den Übergang vom Erdzeitalter Perm zur Trias. Es ist also sehr lange her, Riesensaurier stapften erst Millionen Jahre später über die Erde. Aber Forschende sehen zunehmend unheimliche Parallelen zwischen den Bedingungen, die während des Massensterbens herrschten, und dem, was sich heute auf unserer Erde abspielt.

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So auch ein Wissenschaftsteam um den Paläobotaniker Chris Mays vom Naturhistorischen Museum in Stockholm. Die Forschenden fanden heraus, dass die giftigen Algen- und Bakterienblüten, die während des großen Massenaussterbens florierten, der Ausbreitung von Mikroorganismen in den Flüssen und Seen von heute ähneln. Eine Folge der menschengemachten Freisetzung von Treibhausgasen – insbesondere Kohlendioxid –, Abholzung von Wäldern und Erosionen.


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"Wir sind noch nicht an diesem Punkt", schreibt Mays in einer E-Mail an VICE. "An der Perm-Trias-Grenze gab es vermutlich eine sechsfache Zunahme von Kohlendioxid in der Atmosphäre, die aktuellen Werte haben sich seit dem vorindustriellen Zeitalter aber noch nicht verdoppelt."

Allerdings befänden wir uns angesichts des rasanten Anstiegs von Treibhausgasen auf dem besten Weg dorthin, so Mays. "Die Wahrscheinlichkeit schädlicher Bakterienblüten steigt mit der Zunahme von Kohlendioxid in der Atmosphäre – genauso wie die Wahrscheinlichkeit für starke Unwetter, Überschwemmungen und Waldbrände."

Der wiederholte Zusammenhang dieser Blüten mit Massenaussterben sei "ein beunruhigendes Signal für zukünftige Umweltveränderungen", heißt es in der Studie von Mays und Kolleginnen, die am 17. September in der Fachzeitschrift Nature Communications erschien. Tatsächlich gibt es zahlreiche Hinweise dafür, dass wir uns momentan mitten in einem neuen Massenaussterben befinden ­– einem, das vom Menschen verursacht ist.

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Die Bakterienblüten verwandeln Süßwasserhabitate nicht nur in regelrechte Todeszonen, in denen andere Lebewesen nicht überleben können, sie würden auch die Erholung der Ökosysteme um Millionen Jahre hinauszögern, so das Team.

Zu diesen besorgniserregenden Ergebnissen kamen die Forscherinnen und Forscher, indem sie Fossilien in der Nähe von Sydney untersuchten, die aus Zeiträumen vor, während und nach dem Massensterben stammen.

Auch wenn einige Details zum Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze weiterhin in der Fachwelt debattiert werden, steht außer Frage, dass massive Vulkanausbrüche eine wichtige Rolle spielten. Flächendeckende Eruptionen im heutigen Sibirien führten zu einem dramatischen Anstieg der weltweiten Temperaturen und Treibhausgasemissionen. Brände und Dürren waren die Folge und führten zu einem Zusammenbruch der Vegetation.

Nährstoffe, die zuvor in den pflanzlichen Ökosystemen verstoffwechselt wurden, gelangten durch Erosion – die Erde wurde nicht länger von Wurzeln zusammengehalten – in die Süßwasserhabitate. Dort lieferten sie Nahrung für die Bakterien- und Algenblüten, deren Wachstum bereits durch erhöhte Temperaturen und Kohlenstoffkonzentrationen begünstigt wurde.

"Das Schöne an der Betrachtung solcher prähistorischer Extrem-Ereignisse ist, dass sie ein klares Signal für die Konsequenzen des Klimawandels liefern."

"Die drei Hauptzutaten für diese giftige Suppe sind erhöhte Treibhausgasemissionen, steigende Temperaturen und ein Überangebot an Nährstoffen", sagt Mays. "Während des Massenaussterbens an der Perm-Trias-Grenze sorgten Vulkanausbrüche für die ersten beiden Faktoren, der plötzliche Rückgang von Wäldern für den dritten. Als die Bäume weg waren, wurde der Boden in die Seen und Flüsse geschwemmt und versorgte die Bakterien mit Nahrung."

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Heute sei es die Menschheit, die diese drei Zutaten im Überfluss bereitstelle, sagt Mays. "Kohlendioxid und Erderwärmung sind Nebenprodukte des Verbrennens fossiler Brennstoffe. Und wir haben in unsere Gewässer bereits reichlich Nährstoffe geleitet, insbesondere durch die Landwirtschaft und Waldrodungen. Zusammen hat das zu einem starken Anstieg von giftigen Bakterienblüten geführt."

Mays' Team sieht Parallelen zwischen den Bakterienblüten von vor 251 Millionen Jahren und denen von heute, inklusive ihrer Textur, Struktur, Fluoreszenz und Konzentrationen.

"Die Algenkonzentrationen beim größten Massensterben der Erdgeschichte waren so hoch wie einige Blüteereignisse heute", so Mays. "Aber die Blüten der Perm-Trias-Grenze geschahen ohne menschliches Zutun."

Die optimale Temperatur für diese Süßwasserbakterien liegt bei 20 bis 32 Grad Celsius. Das entspricht etwa den Sommertemperaturen während der frühen Trias, dem Zeitalter, das auf das Massensterben folgte. Es entspreche auch den Temperaturen, die mutmaßlich im Jahr 2100 in den mittleren Breiten herrschen werden, so die Studie.

"Das Schöne an der Betrachtung solcher prähistorischer Extremereignisse ist, dass sie ein klares Signal für die Konsequenzen des Klimawandels liefern", so Mays. "Die Fossilien und Steine zeigen uns nämlich die Folgen einer Erderwärmung ohne den chaotischen Einfluss von Menschen."

Besonders ermutigend ist es natürlich nicht, in unseren Gewässern die gleiche Umweltentwicklung wie zur Zeit des schlimmsten Massensterbens der Erdgeschichte zu sehen. Die Beobachtung der Bakterienblüten könnte Forschenden dabei helfen, die Umweltkosten der Klimakrise in den kommenden Jahren und Jahrzehnten besser vorauszusagen. Die extrem verzögerte Erholung von Ökosystemen, die sich aufgrund von Bakterien und Algen in Todeszonen verwandelt haben, könnte eine wichtige Rolle spielen.

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Mays' Team plant außerdem, die Rolle von Waldbränden beim Massensterben zu untersuchen – sowie die des Verbrennens von wichtigen Kohlenstoffsenken wie den Feuchtgebieten Südamerikas oder den Torfmooren in Sibirien.

"Wie wir an Fossilberichten gesehen haben, kann die Erde ohne diese Kohlenstoffsenken über Hunderttausende Jahre unerträglich warm bleiben", sagt Mays. "Auch wenn Waldbrände eine wichtige Rolle für manche Ökosysteme spielen, glaube ich, dass die meisten Forscherinnen und Forscher mir zustimmen würden, dass es weltweit Priorität sein sollte, das Verbrennen der Kohlenstoffsenken zu verhindern  – wenn wir dabei helfen wollen, die Langzeitauswirkungen der Erwärmung zu minimieren."

Im Gegensatz zu den Spezies, die in der Vergangenheit großen Massensterben zum Opfer gefallen sind, sagt Mays, "haben wir die Gelegenheit, diese toxischen Bakterienblüten zu verhindern. Dafür müssen wir allerdings unsere Gewässer sauber halten und unsere Treibhausgasemissionen mindern."

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