Seit vier Jahrzehnten geht man davon aus, dass vor 66 Millionen Jahren im heutigen Golf von Mexiko ein riesiger Asteroid eingeschlagen hat. Das hat zum Aussterben von zwei Drittel aller Tier- und Pflanzenarten geführt, darunter den Dinosauriern. Ein Forscherteam mit Beteiligung österreichischer Wissenschafter berichtet nun im Fachjournal "Science Advances", mit Asteroidenstaub im Einschlagskrater den letzten Puzzlestein für die "Dino-Killer"-Theorie entdeckt zu haben.

Der erste konkrete Hinweis, der eine Erklärung des Massensterbens am Ende der Kreidezeit lieferte, wurde Ende der 1970er Jahre in Sedimentschichten in Italien und Spanien gefunden: In einer sehr dünnen Schicht aus Tonmineralien, die die Grenze zwischen Kreidezeit und Paläogen markiert, wurden ungewöhnlich hohe Konzentrationen von Iridium und anderen Platinmetallen nachgewiesen. Diese seltenen Metalle kommen kaum in Gesteinen der Erdoberfläche vor, dagegen in relativ hohen Konzentrationen in Meteoriten.

Tonschicht aus Staub gebildet

Der Theorie zufolge hat sich diese Tonschicht aus dem Staub gebildet, der beim Einschlag und der Verdampfung eines etwa zwölf Kilometer großen Asteroiden entstanden ist. Auch in Österreich findet sich diese Schicht, und zwar in der Region Gams (Steiermark).

Der nächste große Puzzlestein für die Theorie eines "Dino-Killer"-Asteroiden war in den frühen 1990er-Jahren die Entdeckung des etwa 200 Kilometer großen Einschlagskraters "Chicxulub", der unter der Halbinsel Yucatán in Mexiko begraben liegt. Es handelt sich um den einzig bekannten Impaktkrater, der mit einem Massenaussterben direkt in Verbindung gebracht wird. Zudem ist es der einzige bekannte Krater auf der Erde mit einem intakten "Peak Ring". Dabei handelt es sich um besondere Strukturen aus schroffen Bergen im Inneren des Hauptkraterrandes.

Bohrung von speziellem Schiff aus

2016 wurde von einem speziellen Schiff aus eine Bohrung im Chicxulub-Krater durchgeführt. Dabei wurden rund 835 Meter Gestein an die Oberfläche gebracht, die zahlreiche neue Informationen über die Vorgänge vor, während und unmittelbar nach dem Asteroideneinschlag lieferten.

Einer der Leiter dieses internationalen Bohrprojekts war Christian Köberl, Professor für Impaktforschung und Planetare Geologie an der Universität Wien. Und Ludovic Ferrière, Kurator der Meteoritensammlung des Naturhistorischen Museums Wien (NHM), gehörte dem Expeditionsteam an, beschrieb die Bohrkerne und bereitete die Proben daraus vor, die nun von vier Laboratorien untersucht wurden.

Diese unabhängige Analyse von vier Labors war notwendig, weil Iridium in so geringen Konzentrationen schwierig zu messen ist. Eines davon war an der Uni Wien, wo nicht nur die Iridium-Konzentration gemessen wurde, sondern auch jene der anderen Platinmetalle sowie die Isotopenverhältnisse von Osmium, die charakteristisch für Spuren eines Meteoriten sind.

"Kreis nun endlich geschlossen"

Bei der von Steven Goderis von der Vrije Universiteit Brussel (Belgien) geleiteten Studie ist es den Wissenschaftern gelungen, die globale Asteroidenstaubschicht bis ins Innere des Chicxulub-Einschlagskraters zurückzuverfolgen. Für Goderis ist damit "der Kreis nun endlich geschlossen".

"Unsere Messungen konnten eindeutig zeigen, dass innerhalb des Kraters eine Schicht erhalten ist, die Iridium und andere Platinmetalle enthält", erklärte Köberl. Dass sich dieses Schicht im Krater erhalten hat, ist angesichts der dynamischen Vorgänge beim und nach dem Einschlag, etwa Tsunamis, verwunderlich, schreiben die Forscher in der Arbeit. "Offensichtlich war der Großteil der energetischen Aktivitäten beendet, bevor sich Iridium wieder im Krater absetzte", so Köberl. Der aufgewirbelte Staub dürfte sich viele Jahre in der Atmosphäre gehalten haben und erst einige Jahrzehnte später wieder in den Krater zurückgefallen sein.

Dass sich die meteoritische Staubschicht innerhalb des Kraters erhalten hat, ist für die Wissenschafter der "unbestreitbare Beweis, dass der Einschlag und das Aussterben eng miteinander verbunden sind, damit ist das Puzzle nun komplett".

Service: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.abe3647