Feiner Staub des Chicxulub-Asteroideneinschlags könnte vor 66 Millionen Jahren einen gewaltigen Hitzepuls nahe der Erdoberfläche eingeschlossen, großflächige Brände ausgelöst und ungeschützte Tiere binnen Stunden getötet haben. Eine am 28. Juli im Journal of Geophysical Research: Biogeosciences veröffentlichte, begutachtete Modellstudie beschreibt damit einen möglichen Mechanismus dafür, warum der Einschlag nahe der heutigen Halbinsel Yucatán ungefähr drei Viertel aller Arten einschließlich sämtlicher Nichtvogel-Dinosaurier auslöschte.
Der etwa zehn Kilometer breite Asteroid verdampfte laut früheren Arbeiten, die das Team der Purdue University heranzog, mehr als 1.000 Kubikkilometer irdisches Material. Beim Abkühlen der expandierenden Wolke kondensierte ein Teil des Gesteinsdampfes zu etwa 250 Mikrometer großen Schmelztröpfchen, sogenannten Sphärulen. Diese Teilchen verteilten sich um den Globus und erhitzten beim Fallen die Luft. Frühere Berechnungen deuteten jedoch darauf hin, dass ihre Wärmestrahlung allein womöglich nicht genügte, um weltweit Wälder zu entzünden.
Hauptautor Brandon Johnson und seine Kollegen ergänzten die Einschlagssimulationen anhand geologischer Ablagerungen von der Aussterbegrenze um eine Schicht erheblich feineren Staubs. Die Partikel maßen ungefähr 2,5 Mikrometer, also ein Zehntel des Sphärulendurchmessers, und ähnelten damit lungengängigen Rauchpartikeln. Die Berechnungen des Teams zeigen, dass diese undurchsichtige globale Schicht den größten Teil der Wärme am Entweichen ins All gehindert und zurück zum Boden gelenkt hätte.
Mit dem Staub lag die modellierte Oberflächenhitze um den Faktor 3,5 über dem Puls der fallenden Sphärulen allein. Purdue zufolge erreichte die thermische Dosis ungefähr das Siebzehnfache eines für Menschen vollständig tödlichen Niveaus und reichte aus, Gras, Kiefernnadeln und Flechten sowie möglicherweise Holz zu entzünden. Tiere in Erdhöhlen, im Wasser oder hinter anderen Barrieren besaßen demnach einen entscheidenden unmittelbaren Vorteil, bevor derselbe Staub später das Sonnenlicht sperrte und einen kalten Einschlagswinter unterstützte.
Nach Ansicht der Autoren stärkt das Ergebnis die These, dass der Einschlag selbst Landökosysteme sehr schnell verwüstete und nicht nur ein langsamer Zusammenbruch der Nahrungsketten das Aussterben verursachte. Die Frage bleibt dennoch offen. Der unbeteiligte Paläontologe Alfio Alessandro Chiarenza betonte, dass die bislang stärksten geologischen Brandspuren aus Nordamerika stammen. Einen Nachweis für Waldbrände auf dem gesamten Planeten besitzt die Forschung daher noch nicht.
Künftige Feldforschung soll das Modell an einem vollständigeren weltweiten Gesteinsarchiv prüfen und klären, ob Brandspuren mit wachsender Entfernung von Mexiko schwächer ausfallen. Solche Befunde könnten zeigen, welche Tiere die ersten Stunden überlebten, welche biologischen Merkmale sie schützten und wie die sofortige Hitze mit Jahren oder Jahrzehnten aus Dunkelheit, Kälte und verschmutzter Luft zusammenwirkte. Die Studie deutet feinen Staub damit als möglichen Auslöser zweier Extreme: zuerst als isolierenden Deckel für tödliche Hitze und anschließend als Sonnenschleier für lang anhaltende ökologische Schäden.
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