Asteroidenstaub in der Stratosphäre kann das Klima deutlich abkühlen – mit globalen Folgen. Doch es gibt auch einen positiven Effekt, wie eine Studie zeigt.

Frankfurt – Derzeit sind Asteroiden in aller Munde – schließlich gibt es einen Weltraumbrocken, der mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa zwei Prozent die Erde treffen könnte. Der Asteroid 2024 YR4 könnte aber auch mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 98 Prozent an der Erde vorbeirauschen. Aufgrund seiner geringen Größe wären die Folgen eines Asteroideneinschlags nur lokal spürbar. Im Gegensatz dazu steht der Asteroid „Bennu“, der immer wieder im Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen steht: Er ist etwa 500 Meter groß – und könnte die Erde im Jahr 2182 treffen.

Die Wahrscheinlichkeit dafür liegt bei 0,037 Prozent. Für ein Forschungsteam des IBS Center for Climate Physics (ICCP) an der Pusan National University in Südkorea ist das genug, um sich mit dem Einschlag solcher Asteroiden auf der Erde zu beschäftigen. „Im Durchschnitt kollidieren mittelgroße Asteroiden etwa alle hunderttausend bis zweihunderttausend Jahre mit der Erde“, erklärt Axel Timmermann vom ICCP. „Das bedeutet, dass unsere frühen menschlichen Vorfahren einige dieser planetenverschiebenden Ereignisse bereits erlebt haben könnten, was sich möglicherweise auf die menschliche Evolution und sogar auf unsere eigene genetische Ausstattung auswirkt.“

Was passiert mit der Erde, wenn ein 500 Meter großer Asteroid einschlägt?

Gemeinsam mit Studienleiterin Lan Dai hat Timmermann sich für eine Studie mit dem Einschlag eines 500 Meter großen Asteroiden auf der Erde beschäftigt. Doch nicht der große Krater, der dabei entstehen dürfte, interessiert das Forschungsteam. Es interessiert sich eher für die Zeit nach dem großen Einschlag, bei dem ein mehrere Kilometer großer und hunderte Meter tiefer Krater geschlagen wird. Dadurch werden große Mengen an Staub in die Erdatmosphäre geschleudert – worauf die Forschenden ihren Fokus gelegt haben.

Welche Folgen hätten solche großen Staub-Mengen für die Ökosysteme an Land und im Meer? Diese Frage stellen sich Dai und Timmermann für ihre Studie, die im Fachjournal Science Advances veröffentlicht wurde. In Simulationen brachte das Forschungsteam bis zu 400 Millionen Tonnen Staub in die Stratosphäre ein, um die Auswirkungen auf die Erde zu analysieren. Die Studienergebnisse zeigen, dass ein solcher Asteroideneinschlag gravierende Folgen hätte.

Asteroideneinschlag schleudert große Mengen Staub in die Erdatmosphäre

Bei einer Staubmenge von 100 bis 400 Millionen Tonnen prognostizierte der Supercomputer „dramatische Störungen des Klimas, der Atmosphären-Chemie und der globalen Fotosynthese in den drei bis vier Jahren nach dem Aufprall“, heißt es in einer Mitteilung der Universität. Besonders dramatisch waren die Effekte demnach bei 400 Millionen Tonnen Staub in der Atmosphäre:

Für Mensch und Tier auf der Erde bedeuten diese abstrakten Zahlen nichts Gutes, wie Studienleiterin Dai erläutert: „Der abrupte Einschlags-Winter würde ungünstige Klimabedingungen für das Pflanzenwachstum schaffen, was zu einem anfänglichen Rückgang der Fotosynthese in terrestrischen und marinen Ökosystemen um 20 bis 30 Prozent führen würde.“ Die Forscherin konkretisiert: „Dies würde wahrscheinlich zu massiven Störungen der globalen Ernährungssicherheit führen.“

Ein kleiner Lichtblick: Plankton profitiert langfristig vom Asteroideneinschlag

Interessanterweise gab es in den Simulationen jedoch eine Region, in der Lebewesen nicht nur unversehrt blieben, sondern sogar langfristig von dem Asteroideneinschlag profitierten: das Plankton in den Ozeanen. Innerhalb von sechs Monaten regenerierte es sich und wuchs anschließend auf ein Niveau, das unter normalen Klimabedingungen nicht erreicht wird. „Wir konnten diese unerwartete Reaktion auf die Eisenkonzentration im Staub zurückführen“, so Timmermann. Eisen ist ein essenzieller Nährstoff für Algen, die wiederum Plankton ernähren.

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„Die simulierte übermäßige Phytoplankton- und Zooplanktonblüte könnte ein Segen für die Biosphäre sein und dazu beitragen, die sich abzeichnende Ernährungsunsicherheit im Zusammenhang mit dem länger anhaltenden Rückgang der terrestrischen Produktivität zu mildern“, ergänzt Lan Dai. (tab)

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