90 Millionen Jahre alte Brandspuren zeigen eine überraschend grüne Welt der Antarktis

Als am Südpol der Regenwald brannte Heute liegen über der Westantarktis kilometerdicke Eismassen. Doch tief unter dem Meeresboden steckt die Erinnerung an eine völlig andere Welt: Wälder, Farne, Moore – und Feuer. Forschende haben nun die bislang südlichsten Hinweise auf wiederkehrende Waldbrände der Erdgeschichte entdeckt.

Wer an die Antarktis denkt, hat vermutlich eher Pinguine und Daunenjacken im Kopf als Farne, Wälder und schwelende Waldböden. Vor rund 90 Millionen Jahren hätte die Landschaft allerdings kaum wiederzuerkennen gewesen.

Damals, in der Oberkreide, wuchs in der heutigen Westantarktis ein gemäßigter, sumpfiger Regenwald. Das Gebiet lag nur ungefähr 900 Kilometer vom damaligen Südpol entfernt. Die durchschnittliche Jahrestemperatur lag nach früheren Rekonstruktionen bei ungefähr zwölf bis 13 Grad Celsius – trotz einer monatelangen Polarnacht.

Nun zeigt eine neue Untersuchung dieses längst vergangenen Ökosystems: Dort wuchsen nicht nur Wälder. Es brannte auch regelmäßig.

Ein Bohrkern wird zum Geschichtsbuch Die entscheidenden Hinweise stammen aus einem Sedimentbohrkern, den Forschende während einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff Polarstern im westantarktischen Amundsenmeer geborgen hatten.

Schon 2020 sorgte der Kern für Aufmerksamkeit. In den ungefähr 92 bis 83 Millionen Jahre alten Sedimentschichten fanden Wissenschaftler ein dichtes Netzwerk fossiler Wurzeln sowie Pollen und Sporen. Damit ließ sich erstmals sehr detailliert rekonstruieren, dass nahe dem Südpol einst ein temperierter Regenwald existierte.

Für die neue Studie wurde dasselbe geologische Archiv mit weiteren Methoden untersucht. Dabei stießen die Forschenden über den gesamten untersuchten Abschnitt hinweg auf winzige und größere Holzkohlepartikel. Einige davon waren groß genug, um darauf hinzuweisen, dass zumindest ein Teil des verbrannten Materials aus der unmittelbaren Umgebung stammte.

Verkohltes Holz verrät, wie es brannte Holzkohle allein erzählt bereits einiges – doch die Wissenschaftler kombinierten mehrere Indizien. Neben verkohlten Pflanzenresten fanden sie bestimmte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, die bei unvollständiger Verbrennung entstehen können.

Auch die Struktur des verkohlten Holzes ließ sich untersuchen. Offenbar brannten vor allem Nadelgehölze. Die rekonstruierten Temperaturen von ungefähr 370 bis 400 Grad Celsius sprechen überwiegend für vergleichsweise niedrig temperierte Boden- und Oberflächenfeuer – nicht für riesige Feuerwalzen, die regelmäßig komplette Baumkronen erfassten.

Besonders interessant: In jüngeren Schichten nahm die Menge der Holzkohle deutlich zu. Gemeinsam mit weiteren chemischen Brandmarkern deutet das eher darauf hin, dass die Feuer häufiger wurden – nicht unbedingt heftiger.

Damit entsteht ein erstaunlich detailliertes Bild eines Ökosystems, das seit Dutzenden Millionen Jahren verschwunden ist.

Vom Sumpfwald zum Torfmoor Noch überraschender wird die Geschichte bei einem unscheinbaren Hauptdarsteller: Torfmoos.

Im oberen Teil der Sedimentschichten fanden die Forschenden große Mengen von Sporen der Gattung Sphagnum . Parallel veränderte sich die Vegetation offenbar von einem bewaldeten Sumpfgebiet hin zu einer offeneren, von Farnen und Torfmoosen geprägten Landschaft.

Die zunehmenden Brände könnten diese Entwicklung sogar unterstützt haben. Regelmäßige Bodenfeuer erschwerten vermutlich das Wachstum größerer Bäume und hielten Teile der Landschaft offen. Dadurch konnten sich Farne und Torfmoose ausbreiten.

Der antarktische Fund gilt damit als außergewöhnlich früher Nachweis eines kohlenbildenden Sphagnum-Torfmoores in hohen südlichen Breiten. Vergleichbare bekannte Ablagerungen sind viele Millionen Jahre jünger.

Feuer erscheint hier also nicht ausschließlich als Zerstörer. In diesem Ökosystem war es offenbar ein natürlicher Bestandteil der Landschaftsentwicklung.

Was entzündete die Wälder? Eine Zeitmaschine bis zum ersten Funken besitzen die Forschenden allerdings nicht.

Vulkanismus kommt grundsätzlich infrage, denn die Westantarktis war auch damals geologisch aktiv. Die nächstgelegenen bekannten vulkanischen Gebiete lagen jedoch rund 400 Kilometer entfernt. Zudem passen die relativ niedrigen rekonstruierten Brandtemperaturen schlecht zu pyroklastischen Strömen als regelmäßigem Auslöser.

Als wahrscheinlichere natürliche Zündquelle gelten deshalb Blitze , wie sie auch heute viele Waldbrände in nördlichen Nadelwaldregionen verursachen. Bewiesen ist das für die kreidezeitlichen Feuer allerdings nicht. Die Studie spricht deshalb bewusst von einer plausiblen Erklärung.

Was ein 90 Millionen Jahre alter Wald über unsere Moore erzählt Der Fund ist mehr als eine kuriose Postkarte aus der Dinosaurierzeit.

Moore gehören zu den bedeutenden langfristigen Kohlenstoffspeichern an Land. Gleichzeitig reagieren sie empfindlich auf Veränderungen von Wasserhaushalt, Temperatur und Feuerhäufigkeit. Das uralte antarktische Ökosystem zeigt, wie eng Feuer, Vegetation, Hydrologie und Torfbildung schon vor 90 Millionen Jahren miteinander verbunden waren.

Dabei warnen die Forschenden vor einem zu einfachen Vergleich mit heute. Atmosphäre und Pflanzenwelt der Kreidezeit unterschieden sich erheblich von unserer Gegenwart. Die damalige Erde befand sich in einer ausgeprägten Treibhausphase mit deutlich höheren CO₂- und Sauerstoffkonzentrationen.

Gerade darin liegt jedoch der wissenschaftliche Wert solcher Funde: Sedimente bewahren gewissermaßen Langzeitexperimente der Natur. Sie zeigen, wie Ökosysteme unter Bedingungen funktionierten, die wir niemals im Labor über Millionen Jahre beobachten könnten.

Und so steckt unter dem heutigen Eis eine bemerkenswert lebendige Geschichte: Die Antarktis war einmal grün, nass und bewaldet – und selbst Feuer konnte dabei helfen, eine neue Landschaft entstehen zu lassen.