Neue Forschungsergebnisse, die in diesem Monat veröffentlicht wurden, zeigen, dass Niederschläge die Verbreitung von pflanzenfressenden Dinosauriern im heutigen Alaska stärker beeinflussten als die Temperatur.
Die Ergebnisse, die am 2. April in der Zeitschrift Geosciences veröffentlicht wurden, befassen sich mit der Verbreitung von Hadrosauriden und Ceratopsiden – den Megaherbivoren der späten Kreidezeit vor 100,5 bis 66 Millionen Jahren.
Die Arbeit kann Wissenschaftlern helfen, zu prognostizieren, wie die arktische Region in den kommenden Jahren aussehen könnte, wenn das Klima ähnlich warm und feucht wird.
Der Geologieprofessor Paul McCarthy vom Geophysikalischen Institut der University of Alaska Fairbanks, der auch den Lehrstuhl für Geowissenschaften an der UAF innehat, ist Mitautor der von Anthony Fiorillo von der Southern Methodist University in Texas verfassten Forschungsarbeit. McCarthy beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der antiken Vergangenheit der Region.
„Der Grund, warum wir uns die Kreidezeit hier oben angesehen haben, ist, dass sich die Erde zu diesem Zeitpunkt in einem Treibhauszustand befand, und sie bietet das Potenzial, Analogien zu dem zu liefern, was wir möglicherweise sehen werden, wenn die globale Erwärmung anhält“, sagte McCarthy.
„Wir können die Veränderungsraten nicht simulieren, die in der Kreidezeit wahrscheinlich ganz anders waren“, sagte er. „Aber wir können simulieren, wie eine eisfreie Küste aussehen würde, und wir können auch sehen, wie Flüsse und Überschwemmungsgebiete auf die Schneeschmelze im Frühjahr reagieren würden, wenn nicht alles gefroren ist. Und wir können uns die Verteilung von Pflanzen und Tieren ansehen“.
McCarthy, ein Sedimentologe und Spezialist für fossile Böden, leitete die Analyse der Ablagerungsumgebungen und alten Böden von drei Gesteinsformationen: der fossilreichen Prince Creek Formation entlang des Colville River im Norden Alaskas, der Lower Cantwell Formation in der Central Alaska Range und der Chignik Formation auf der Halbinsel Alaska.
Die drei Formationen liegen auf der geologischen Zeitskala nahe genug beieinander, um einen Klimavergleich zu ermöglichen, heißt es in dem Forschungspapier. Sie alle enthalten Gesteine aus der späten Kreidezeit, die vor etwa 83 Millionen bis 66 Millionen Jahren abgelagert wurden.
Versteinerte Pflanzen und Tiere sowie uralte Fußabdrücke stehen im Mittelpunkt des öffentlichen Interesses, aber auch fossile Böden können aufgrund ihrer erhaltenen Merkmale, ihrer mineralischen Zusammensetzung und ihrer chemischen Beschaffenheit wichtige Informationen liefern.
„Wir können uns die mikroskopischen Merkmale in den fossilen Bodenproben ansehen und sie mit modernen Bodentypen vergleichen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wo sie entstanden sind“, so McCarthy. „Handelt es sich um Wüsten? Handelt es sich um tropischen Regenwald oder gemäßigten Wald? Oder Grasland?“
„Fossiler Boden enthält auch Pollenkörner, die uns etwas über die Zusammensetzung der örtlichen Vegetation verraten können“, sagte er. „Und er enthält Tonminerale, organisches Material und das Eisen-Karbonat-Mineral Siderit, die alle zur Bestimmung von Niederschlag und Temperatur mit Hilfe stabiler Isotopenmethoden verwendet werden können.“
Daraus können Paläontologen Erkenntnisse über die Verbreitung der Dinosaurier in Alaska gewinnen.
Durch Analysen an der UAF und anderswo fanden Wissenschaftler, die die drei Alaska-Formationen untersuchten, eine Korrelation zwischen der Niederschlagsmenge und der Verbreitung von Hadrosauriden und Ceratopsiden. Sie fanden auch eine geringere Korrelation zwischen der Temperatur und der Verbreitung dieser beiden Dinosauriergruppen.
Hadrosauriden, die Familie der Entenschnabel-Dinosaurier, bevorzugten ein Klima, das feuchter war und eine geringere jährliche Temperaturspanne aufwies. Ausgewachsene Tiere wogen etwa 3 Tonnen und erreichten eine Länge von etwa 30 Fuß. Ihre prozentuale Dominanz gegenüber den Ceratopsiden in den drei untersuchten Formationen nahm in dem günstigeren Klima zu.
Die Ceratopsiden, eine Familie mit Schnäbeln und Hörnern, bevorzugten ein milderes und trockeneres Klima, wurden aber in den drei Formationen prozentual nie dominanter als die Hadrosauriden. Triceratops ist vielleicht der bekannteste Ceratopside, mit einer Länge von etwa 25 bis 30 Fuß und einem Gewicht von 4,5 bis 5,5 Tonnen.
Die Feststellung, dass der Einfluss des Niederschlags größer ist als der der Temperatur, basiert zum Teil auf früheren Untersuchungen von Dinosaurierzähnen aus der Prince Creek Formation, darunter Zähne von Hadrosauriden und Ceratopsiden. Diese Studie wurde von Celina A. Suarez von der Universität von Arkansas geleitet und umfasste auch Arbeiten von McCarthy.
Die Ergebnisse dieser Zahnstudie legen nahe, dass Ceratopsiden die trockeneren, besser entwässerten Regionen der arktischen Landschaft der späten Kreidezeit bevorzugten, während Hadrosauriden feuchtere Regionen der Landschaft bevorzugten, schreiben die Autoren der neuen Studie.
An der Veröffentlichung in den Geowissenschaften waren auch Yoshitsugu Kobayashi vom Hokkaido University Museum der Hokkaido University in Japan und Marina B. Suarez von der University of Kansas beteiligt.
Datum: Mai 2, 2022
Quelle: Universität von Alaska Fairbanks
Journal Reference:
- Anthony R. Fiorillo, Paul J. McCarthy, Yoshitsugu Kobayashi, Marina B. Suarez. Cretaceous Dinosaurs across Alaska Show the Role of Paleoclimate in Structuring Ancient Large-Herbivore Populations. Geosciences, 2022; 12 (4): 161 DOI: 10.3390/geosciences12040161