Vor 90 Millionen Jahren war das Erdklima so warm, dass sogar in der heute eisigen Antarktis Dinosaurier durch sumpfige Regenwälder zogen. Ein Team unter Leitung von Alfred-Wegener-Institut, RWTH Aachen und Northumbria University hat nun in einem Sedimentbohrkern Beweise für regelmäßige Waldbrände in der kreidezeitlichen Antarktis nahe des Südpols gefunden. Die Feuer begünstigten offenbar die Ausbreitung von frühen Torfmooren in den feuchten Sumpfwäldern. Diese urzeitliche Ko-Evolution von Feuer und Vermoorung liefert wertvolle Informationen über die Entstehung und Erhalt von Hochmooren, die heute durch den Klimawandel und zunehmende Trockenheit akut bedroht sind. Dies wurde nun im Fachmagazin Communications Earth & Environment veröffentlicht.
Zeitreise zurück in die Oberkreide: Ein sumpfiger Regenwald voller Nadelbäume und Baumfarne erstreckt sich über eine endlos weite Fläche, Dinosaurier ziehen durch das dunstige Feuchtgebiet und das Klima ist gemäßigt warm. Die Jahresdurchschnittstemperatur liegt bei 12°C – etwa zwei Grad mehr als im heutigen Deutschland. Auch Wasser gibt es genug, denn auf Trockenperioden folgen regelmäßig monsunartige Regenzeiten. Nur eine Sache erscheint hier ungewöhnlich: Rund vier Monate im Jahr liegt der Wald in dauerhafter Dunkelheit. Denn das beschriebene Ökosystem liegt nah am Südpol im Gebiet der heutigen Westantarktis, wo auch in der Oberkreide Polarnacht herrschte.
Als das internationale Team um den Meeresgeologen Dr. Johann Klages vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) im Jahr 2020 seine Ergebnisse einer Polarstern-Expedition im Fachmagazin Nature veröffentlichte, kam das einer kleinen Sensation gleich. „In einem Sedimentbohrkern aus dem westantarktischen Amundsenmeer stießen wir auf einen rund 90 Millionen Jahre alten, extrem gut erhaltenen Waldboden voller Pollen, Sporen und mit einem dichten Wurzelnetzwerk“, erklärt Johann Klages. „In der Kreidezeit lag dieser temperierte Regenwald tektonisch bedingt sogar noch weiter südlich, nur 900 Kilometer vom Südpol entfernt. Heute herrschen dort Durchschnittstemperaturen von etwa -30°C im Jahresverlauf und alles ist mit einem kilometerdicken Eisschild bedeckt. Unser Fund machte deutlich, dass in der wärmsten Periode der Kreidezeit mit einem 4 bis 6 Mal höheren CO2-Gehalt der Atmosphäre im Vergleich zu heute sogar in der Nähe des Südpols ein relativ warmes und feuchtes Klima herrschte.“
Nun legen die Forschenden im Fachmagazin Communications Earth & Environment nach. Johann Klages erläutert: „Wir haben den Kern nochmal mit einem anderen Methodenspektrum ganz genau unter die Lupe genommen und haben darin klare Beweise für regelmäßige Waldbrände gefunden. Die gewonnenen Sedimente enthalten den Nachweis für die südlichsten Waldbrände überhaupt auf der Erde.“
Im gesamten Kernabschnitt aus der Oberkreide stieß das Team auf mikroskopisch kleine Holzkohlepartikel, die im jüngeren Teil des Sediments immer häufiger wurden. Eine Analyse der Partikel zeigte, dass hier vor allem weiches Nadelholz bei eher niedrigen Temperaturen verbrannt ist, wie sie bei bodennahen Bränden typisch sind, die nicht den ganzen Wald bis in die Krone erfassen. Ein weiterer Hinweis auf Feuer war Bernstein, also fossiles Baumharz, das sich offenbar wie eine Art Wundverschluss auf durch Brände verletzte Stellen an Stämmen gelegt hat. Und schließlich lieferten unzählige Sporen von Torfmoos (Gattungsname: Sphagnum) den Beweis für die ersten Hochmoore, deren Entstehung eng mit dem Auftreten von regelmäßigen Bränden verknüpft ist.
Aus den Hinweisen konnten die Forschenden ein Szenario entwickeln, dass auch für die heutige Zeit von großem Interesse sein kann. „Nur 900 Kilometer entfernt vom Südpol ist vor 90 Millionen Jahren ein gemäßigter und ziemlich sumpfiger antarktischer Regenwald mit starker Saisonalität aus Trockenzeit und Monsun nach und nach verlandet und wurde so zu einem von Torfmoosen geprägten Moorgebiet“, erklärt Ko-Erstautor Prof. Dr. Ulrich Salzmann von der Northumbria University in England. „Dabei spielten offensichtlich Waldbrände, die immer häufiger wurden, eine entscheidende Rolle. Sie hielten die Vegetation offen und ermöglichten die Entstehung eines Torfmoores, in dem es dann immer wieder bodennahe Schwelbrände gab, wie wir sie auch in jüngster Zeit in deutschen Moorgebieten häufiger hatten.“ Weil zur damaligen Zeit vulkanisch aktive Gebiete mindestens 400 Kilometer entfernt lagen, waren es wohl vor allem Gewitterblitze und nicht Lava oder vulkanische Ascheströme, die großflächige Brände auslösten.
„Moore spielen als hocheffektiver und langfristiger Kohlenstoffspeicher damals wie heute eine zentrale Rolle im Klimageschehen“, fügt Ko-Erstautor Prof. Dr. Thorsten Bauersachs von der RWTH Aachen hinzu. „In einem warmen Klima verlanden Sumpfgebiete schneller und Brände, welche die Waldbildung verhindern, sind häufiger. Das kann dann die Bildung von Torfmooren begünstigen, in denen sich über lange Zeiträume organische Pflanzenreste mit viel Kohlenstoff anreichern.“ Johann Klages ordnet ein: „Die Oberkreide war extrem warm und reich an Feuern. Wir waren erstaunt, in unserem Bohrkern den Nachweis eines frühen Ökosystems in der Antarktis zu finden, dass in vielerlei Hinsicht den heutigen arktischen Hochmooren ähnelt und ebenfalls regelmäßig brannte.“
Originalpublikation
Ulrich Salzmann, Thorsten Bauersachs, Johann P. Klages, Henny Gerschel, Juliane Müller, Immo Heinz, Claus-Dieter Hillenbrand, Steven M. Bohaty, Torsten Bickert, Jürgen Titschack, Sergej Kaschuro, James McKay, Gernot Nehrke, Heiko Pälike, and the Science Party of Expedition PS104: Co-evolution of wildfires and early Sphagnum-peatlands near the Cretaceous South Pole. Communications Earth & Environment (2026). DOI: 10.1038/s43247-026-03959-1
