Paläontologen identifizieren Fossilien wandernder Steine

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Archivbild: Ein gewanderter Stein im kalifornischen Death Valley Copyright: Jon Sullivan, gemeinfrei

Archivbild: Ein gewanderter Stein im kalifornischen Death Valley
Copyright: Jon Sullivan, gemeinfrei

New York (USA) – Sie galten lange Zeit als rätselhaftes Phänomen: Große Steinbrocken, die offenbar wie von Geisterhand weite Strecken zurücklegen und dabei Spuren im Wüstenboden hinterlassen. Erst 2014 konnten Wissenschaftler das Rätsel der “wandernden Steine” lösen und nicht nur erklären, wie die Steine sich bewegen, sondern diese Bewegung sogar dokumentieren (…GreWi berichtete). Jetzt sind Paläontologen erstmals auf Versteinerungen gestoßen, die zeigen, dass schon vor 200 Millionen Jahren auch Steine wandern, bzw. segeln konnten.

Wie Paul Olsen und Kollegen von der Columbia University aktuell auf dem Jahrestreffen der “American Geophysical Union” (AGU) berichteten, entdeckten sie die fossilen Schleifspuren einst wandernder Steine auf einem Sandsteinblock, der eigentlich für seine versteinerten Dinosaurierabdrücke bekannt ist. Die Schleifspur und Fußabdrücke unterschiedlicher Tiere (Dinosaurier und kleine Säugetiere) wurden vermutlich nur wenige Tage bis Wochen nacheinander im einstigen Boden hinterlassen. Gemeinsam mit Kollegen sieht Olsen darin ein Beleg für eine kurzfristige kleine Eiszeit in den damaligen Tropen vor rund 200 Millionen Jahren.

Sollte sich die Deutung der Forscher bestätigen, wäre dies der erste fossile Beweis dafür, dass sogenannte vulkanische Winter auch während der Zeit der Dinosaurier selbst in feuchten tropischen Regionen vorkamen.

Der im Dinosaur State Park ausgestellte Sandstein zeigt neben fossilen Abdrücken von Dinosauriern und Säugetieren auch eine markante Schleifspur. Copyright: Lull, R.S., 1915

Der im Dinosaur State Park ausgestellte Sandstein zeigt neben fossilen Abdrücken von Dinosauriern und Säugetieren auch eine markante Schleifspur.
Copyright: Lull, R.S., 1915

Tatsächlich ist der Sandsteinblock selbst schon seit 1896 Wissenschaftlern bekannt und seither auch öffentlich ausgestellt – zeigt er doch große Fußabdrücke eines Vorfahren des Brontosaurus aus dem frühen Jura. Es dauerte allerdings bis 2017 bis Olson und Kollegen auf die anderen im Sandstein erhaltenen Spuren aufmerksam wurden und diese nun als Fossilien der Spur eines ehemals „gewanderten Steins“ interpretieren.

Hintergrund

Archivbild: Gewanderter Stein im Death Valley Copyright: Lgcharlot (via WikimediaCommons), CC-BY-SA 3.0

Archivbild: Gewanderter Stein im Death Valley
Copyright: Lgcharlot (via WikimediaCommons), CC-BY-SA 3.0

Seit Jahrzehnten stellt das Phänomen der „wandernden Steine“ auf der sogenannte Racetrack Playa, einem Trockensee im in der Mojave-Wüste gelegenen Death Valley Wissenschaftler vor ein Rätsel – zeigen die von den Steinen in den Boden gegrabenen Spuren doch eindeutig, dass sich die teilweise bis zu 300 Kilogramm schweren Brocken tatsächlich wie von Geisterhand und über lange Strecken fortbewegen.

Viele unterschiedliche Theorien wurden aufgestellt, um das Geheimnis der wandernden Steine zu lösen. Lange Zeit ohne Erfolg, bis 2014 eine Langzeitbeobachtung anhand von Filmaufnahmen von Steinen in der Bewegung die wirkliche Erklärung aufzeigte, warum und wie die Steine wandern.

Zuvor hatten schon in den 1970er Jahren und später einige Wissenschaftler vermutet, dass sich unter den Steinen bildende Eiskeile Auslöser der Bewegung der Felsen sein könnten.

Wie das Team um Richard D. Norris von der Scripps Institution of Oceanography an der University of Califonia San Diego 2014 berichtete, belegten ihre Beobachtungen im Rahmen der “Slithering Stones Research Initiative”, wie Regen und Schnee im südlichen Teil der Playa einen flachen Teich erzeugten: “In den frühen Morgenstunden war dieses Wasser mit Eis bedeckt. Kurze Zeit später entstanden durch die Einwirkung des Sonnenlichts erste Taulöcher und Schmelzwasserpools zwischen großen Flächen immer noch zugefrorenen Wassers. Das Eis in der Mitte des Teiches begann zuerst zu schmelzen und Winde bewegten dieses Schmelzwasser in Richtung Ufer, wodurch auch Teile des Eises in Bewegung versetzt wurden. Kurz vor Mittag brach dann die ganze Eisschicht in große, sich langsam bewegende Eisflächen auf. In den tiefen Teilen des Teiches begann das Eis auf- und auseinanderzubrechen und hinterließ kleine Abflüsse und Eisbruch hinter einigen der Steine. An anderen Stellen stießen und drückten große Eisplatten gegen die Steine und setzten diese so in Bewegung. (…) Am späteren Nachmittag, war das Wasser dann großflächig verweht worden – und im Boden fanden sich hinter zahlreichen Steinen die teilweise nahezu identischen Spuren ihrer Bewegungen. (…)” (…GreWi berichtete).

Ein in der Laguna Atltillo Chica auf Algenmatten wandernder Stein. Copyright/Quelle: latribunadetoledo.es

Ein in der Laguna Atltillo Chica auf Algenmatten wandernder Stein.
Copyright/Quelle: latribunadetoledo.es

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Das Phänomen der wandernden Steine ist aber auch außerhalb der USA bekannt, etwa in der Laguna Altillo Chica nahe Toledo – und auch hier konnten Wissenschaftler zeigen, dass keine Übernatürlichen Kräfte, sondern eine Kombination eine Kombination aus Wasser, Schlamm, Algenmatten und Winden die Steine bewegen (…GreWi berichtete).

Auch wenn Olsen und Kollegen heute natürlich nicht mehr eindeutig beweisen können, dass der Sandsteinblock, der heute wieder an seinem einstigen Fundort im „Dinosaur State Park“ in Connecticut zu sehen ist, die Spur eines wandernden Steins trägt, verweisen sie dennoch auf die offenkundigen Übereinstimmungen der Merkmale beider Arten von Spuren.

Vergleich der Merkmale heutiger, auf Eiskeilen wandernder bzw. gleitender Steine im Death Valley und der Spur im für seine Dinosaurierabdrücke bekannten Sandsteinblock. Copyright/Quelle: Olsen et al./Columbia University/LDEO)

Vergleich der Merkmale heutiger, auf Eiskeilen wandernder bzw. gleitender Steine im Death Valley und der Spur im für seine Dinosaurierabdrücke bekannten Sandsteinblock.
Copyright/Quelle: Olsen et al./Columbia University/LDEO)

Sollte es sich tatsächlich um die Spur eines wandernden Steines handeln, so glauben Olsen und Kollegen Algenmatten wie in der Laguna Altillo Chica als Gleitmittel ausschließend zu können: „Diese Spur müsste von einem wirklich schweren Stein gegraben worden sein, für dessen Bewegung es eine entsprechend dicke Algenmatte gebraucht hätte. Derart dicke Matten hätten aber vermutlich verhindert, dass sich die Dinosaurierabdrücke derart detailreich abgebildet hätten, wie wir sie direkt neben der Schleifspur sehen.“ Auch sonst trage der Sandstein keinerlei Hinweise auf einstige Algenmatten, als Schmiermittel für einen wandernden Stein.

Stattdessen vermuten die Wissenschaftler einen Eiskeil als wahrscheinlichere Erklärung. „Doch auch das war für uns eine Überraschung, da der Sandsteinblock und die darin verewigten Spuren aus einer Zeit stammen, als sich der Fundort im heutigen Connecticut noch auf dem Breitengrad der heutigen Yucatan-Insel befand. Der Ort war niedrig gelegen und hatte ein tropisches Klima“, erläutert Olsen und führt dazu weiter aus: „Zu dieser Zeit waren die meisten Tiere und Pflanzen in solchen Gegenden intolerant gegenüber Kälte und Frost. Es gibt also keinen Hinweis dafür, dass zu jener Zeit, als diese fossilen Spuren entstanden, Frost eine übliche Erscheinung war.“

Als Erklärung vermuten Olsen und Kollegen einen „vulkanischen Winter“ in Folge von Vulkanausbrüchen: „Diese Eruptionen feuerten große Mengen als Schwefelaerosolen in die Atmosphäre, die vermutlich zu kurzen Perioden einer globalen Abkühlung geführt hatten, in dem sie das Sonnenlicht abschirmten.“ Bislang ist allerdings unklar, wie viel dieser Aerosole damals für wie viel Abkühlung gesorgt hatten. Die jetzt beschriebene Beobachtung legt nahe, dass die Erde sich dabei derart stark abkühlte, dass es selbst in den Tropen gefrieren konnte. In der Folge hätten Reptilien, die nicht von einem Fell oder Federn geschützt waren, eine solche „Eiszeit“ wohl nicht überlebt.

Allerdings gibt Olsen zu bedenken, dass auch die Möglichkeit von Algenmatten nicht gänzlich als Erklärung für die Spur des wandernden Steines ausgeschlossen werden kann. Deshalb hoffen er und Kollegen nun auf die Entdeckung weiterer ähnlicher fossiler Spuren in der Region: „Wenn wir anhand solcher Spuren feststellen würden, dass sich die Steine synchron bewegt haben, so würde dies viel eher für Eis als für Algenmatten sprechen.“

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Quelle: Columbia University

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