Wie ein riesiger Wald aus ausgestorbenen Bäumen die Verwandlung des Lebens auf der Erde auslöste

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Wenn Sie in die Zeit von vor 365 Millionen Jahre zurückreisen würden, könnten Sie eine Landschaft sehen, die den wilderen Ufern der Science-Fiction-Bücher ähnlicher ist als die irdische Realität. Stellen Sie sich einen Wald vor, der nur aus einer Baumart besteht. Ein dünner, gerader, nur wenige Meter hoher, mit Blättern bedeckter Stamm, der sich ganz oben in vier kurze, hängende Zweige teilt. Ein wenig wie eine grüne, lebendige Version einer Art-Deco-Straßenlaterne.

Diese bizarren Pflanzen bildeten den ältesten großen Wald der Erdgeschichte. Er wurde kürzlich in Xinhang, in der chinesischen Provinz Anhui, entdeckt. In zwei Lehmbrüchen aus der Devonzeit entdeckten die Forscher 250.000 Quadratmeter fossile Lycopidenbäume und machten sie damit zum ältesten bekannten Fossilienwald Asiens. Die Entwicklung solch eines Waldes stellt einen entscheidenden Schritt in der Geschichte des Waldwachstums dar und markierte eine wahre Transformation und enorme Expansion des Lebens auf der Erde.

Rekonstruktionen von Lycopsiden (Guangdedendron micrum). Links: Jungpflanze. Rechts: Erwachsene Pflanze. (Ill.: Zhenzhen Deng)

Der alte waldbildende Baum wurde Guangdedendron genannt, eine neue Gattung der ausgestorbenen Lycopsiden. Sie hatte keine Blüten und keine Samen (das waren vor allem spätere Merkmale der Pflanzenwelt), sondern enthielt Sporen aus flaschenartigen Strukturen an den Enden ihrer Äste. Primitiv im Vergleich zu den Bäumen moderner Wälder, hatte er sich dennoch so weit entwickelt, dass er die harten Lebensbedingungen an Land überlebte, die vor allem durch starke Temperaturschwankungen und häufige Trockenperioden gekennzeichnet waren.

Dies war eine viel anspruchsvollere Umgebung als die konstanteren (und ständig hydratisierten) Bedingungen des Meeres, wo das komplexe multizelluläre Leben bereits seit Hunderten von Millionen von Jahren gedieh. Aber das Leben eroberte langsam auch das Land. Knöchelhohe, einfache Landpflanzen bewohnten die vorangegangene Silurzeit, vor etwa 430 Millionen Jahren. Der erste bekannte Wald (mehr ein Wäldchen, über die Fläche weniger Tennisplätze) wuchs vor etwa 385 Millionen Jahren im heutigen Gilboa im Bundesstaat New York in den USA.

Die oft dicht gepackten Xinhang-Bäume bilden jedoch den frühesten wirklich großen Wald, von dem wir wissen. Sie markieren den Übergang zu den gigantischen, weltweiten Sumpfwäldern der folgenden Karbonzeit, die sich vor rund 320 Millionen Jahren entwickelt haben. Diese bahnbrechenden Landpflanzen sowie die Nahrungsmittel und Schutzmöglichkeiten, die sie zur Verfügung stellten, erlaubten es Tieren, von Tausendfüßlern bis hin zu Amphibien, ebenfalls in das Land zu bevölkern.

Sogar Flüsse änderten ihre Form, als die Vegetation sich durchsetzte und ihre Ufer stabilisierte. Dies machte einzelne, sich schlängelnde Kanäle häufiger als die sich mehrfach verschiebenden Arterien, die die Landschaft vor ihrer Begrünung Milliarden von Jahren geprägt hatten.

Das schiere biologische Ausmaß dieser Landschaftsinvasion wurde in einer aktuellen Studie gezeigt, die die Masse der modernen Biosphäre berechnete, also das Gewicht des gesamten Lebens auf der Erde heute. Sie kamen auf 550 Milliarden Tonnen Kohlenstoff (das entspricht einem Fünftel der gesamten Masse in organischen Molekülen). Über 80% dieser Biomasse sind Landpflanzen. Dies unterstreicht, wie bedeutend die Ausbreitung der Wälder in der Geschichte des Lebens auf der Erde war.

Ursachen des Klimawandels

Das starke Pflanzenwachstum der späten Devon- und Karbonzeit hatte eine weitere weltweite Konsequenz. Sie speicherten riesige Mengen an Kohlenstoff aus der Atmosphäre, zuerst in den lebenden Pflanzen und dann später in Form von vergrabenen Fossilien, die sich zu Kohle- und Gasvorkommen entwickelten, auf die wir auch heute noch als wichtiger Energieträger angewiesen sind.

Der daraus resultierende Rückgang des atmosphärischen Kohlendioxids stürzte die Welt in eine rund 50 Millionen Jahre andauernde Vereisung, die zu Schwankungen des Klimas und des Meeresspiegels führte, die wiederum globale Auswirkungen hatten. Sie war ein wichtiges Ereignis, das den Weg für das Leben, wie wir es heute kennen, ebnete.

Jetzt haben wir die komprimierten Überreste dieser fossilen Wälder ausgegraben, und indem wir sie für den industriellen Wandel der letzten zwei Jahrhunderte genutzt haben, haben wir ihren Kohlenstoff in riesigen Mengen in die Atmosphäre zurückgeführt. Das ist es, was die globale Erwärmung – oder genauer gesagt die globale Heiz-Klima-Krise, die wir heute erleben – ausgelöst hat.

Was kann man gegen den anhaltenden massiven Kohlenstofftransfer zwischen Boden und Luft tun? Die globale Biomassestudie stellte fest, dass die Schätzung von 550 Milliarden Tonnen lebenden Kohlenstoffs wahrscheinlich nur etwa die Hälfte der Größe der Biomasse der Erde ausmacht, die vorhanden war, bevor der Mensch anfing, Bäume zu fällen. Eine schnelle Wiederausdehnung der Wälder im Xinghang-Stil kann also eine Möglichkeit sein, einen Teil der Wärme aus der globalen Erwärmung wieder zu entnehmen und zu speichern.


Veröffentlichung: Deming Wang, Min Qin, Le Liu, Jinzhuang Xue, Shihui Zhan, Meicen Meng. The Most Extensive Devonian Fossil Forest with Small Lycopsid Trees Bearing the Earliest Stigmarian Roots. Published: August 08, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.06.053

Quelle: off. Pm der Cell Press

Titelbildunterschrift: Rekonstruktion der Xinhang Waldlandschaft (Ill.: s. Veröffentlichung)


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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