Fundstellen liefern neue geologische Erkenntnisse zu Meteoriten-Zwillingskrater

Bisher galten die beiden süddeutschen Meteoriten-Krater Nördlinger Ries und Steinheimer Becken als Zwillingskrater, zeitgleich entstanden beim Einschlag eines gewaltigen Doppel-Asteroiden. Geologische Untersuchungen haben nun gezeigt, dass das Steinheimer Becken eine halbe Million Jahre jünger ist als das Nördlinger Ries. Dabei haben Fundstellen im Gelände rund um Biberach und bei Ravensburg-Kleintobel eine große Rolle gespielt.

Neue Datierung für Steinheimer Einschlag

Nördlinger Ries und Steinheimer Becken liegen nur 40 Kilometer auseinander. Da lag es nahe, sie für Zwillingskrater ein und desselben Einschlags zu halten. Das Nördlinger Ries ließ sich datieren: Vor 14,8 Millionen Jahren sprengte ein über einen Kilometer großer Asteroid einen rund 24 Kilometer durchmessenden Kessel in die Schwäbisch-Fränkische Alb. Die drei Geologen Elmar Buchner und Martin Schmieder von der Hochschule Neu-Ulm sowie Volker Sach aus Ochsenhausen haben nun auch eine Datierung für den Steinheimer Einschlag geliefert. Ihre Ergebnisse haben sie in der international renommierten Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Verheerende Erdbeben

Nach Erkenntnissen der drei Wissenschaftler lösten die beiden Einschläge in weiten Bereichen Süddeutschlands bis in die Schweiz hinein verheerende Erdbeben aus. Die extrem starken Erdbeben haben eine typische, chaotische Deformation der oberflächennahen Gesteine hinterlassen. In der Geologie nennt man diese stark gebogenen Strukturen Seismite. Die Forscher haben solche Seismite im Gelände bei Biberach, Ravensburg und St. Gallen bis zu einer Entfernung von fast 200 Kilometern vom Rieskrater gefunden. „Das Ries-Erdbeben hatte wohl eine Magnitude von 8,5 und kommt in seinen Auswirkungen den zerstörerischsten Beben in der Menschheitsgeschichte nahe“, erklärt Buchner.

Minutengenaue Rekonstruktion

Die geologischen Geländebefunde, die die drei Forscher in ihrer neuen Studie vorstellen, lassen die minutengenaue Rekonstruktion der Abläufe am Tag des Ries-Einschlags zu. Demnach haben zuerst starke Beben die Landschaft erschüttert. Minuten später ebneten eine enorme Druckwelle und eine gewaltigen Feuerwalze die Umgebung ein: Hügelketten wurden abrasiert und ganze Wälder in Brand gesetzt. Wenig später fielen Gesteinsbrocken vom Himmel, bis schließlich feines Material abregnete und die Landschaft zudeckte. Ähnlich wie bei großen Vulkanausbrüchen folgten schwere Starkregen und Überflutungen, wahrscheinlich über Tage und Wochen hinweg.

Eindeutige Stoßwellen-Merkmale

Die Gesteinsbrocken, die damals vom Himmel fielen, hat Geologe Sach in den vergangenen 20 Jahren im heutigen Gelände aufgespürt. Eine wichtige Fundstelle liegt an einer der steilen Tobelkanten bei Kleintobel. „Die Brocken, zumeist aus Kalkstein des Riesgebiets, enthalten eindeutige Stoßwellen-Merkmale des Ries-Einschlags“, erklärt er. Sach hat die Fundstellen freigelegt und genau dokumentiert. Dabei hat er interessante Details entdeckt: „In diesem sogenannten Brockhorizont fanden wir sogar ausgeworfene Jurafossilien, darunter auch Ammoniten, die vom Rieskrater mit vielfacher Überschallgeschwindigkeit über mehr als hundert Kilometer an ihre heutige Fundstelle flogen.“

Weitreichende Folgen für die Landschaft

Nach dem Ries-Einschlag folgte rund eine halbe Million Jahre später – in geologischen Zeiträumen ein Wimpernschlag – die nächste Naturkatastrophe in Süddeutschland: Wie die neuen Forschungsergebnisse zeigen, stürzte nur 40 Kilometer südwestlich des Rieskraters ein zweiter, etwa 150 Meter großer Asteroid auf die Erde und schlug auf der Ostalb ein. Auch dieser Einschlag hatte weitreichende Folgen für die umgebende Landschaft. Erdbeben-Spalten durchschlugen die zuvor vom Ries-Beben deformierten Schichten und das überlagernde Gestein. Daran erkennen die Forscher, dass es sich um zwei voneinander unabhängige, heftige Ereignisse handelte.

Aktuelle paläontologische Befunde

Gestützt wird diese Erkenntnis nach Angaben der drei Forscher durch aktuelle paläontologische Befunde aus den beiden Meteoriten-Kratern: In den abflusslosen Senken bildeten sich nach den Einschlägen fossilreiche Ablagerungen in kreisrunden Kraterseen. Die ältesten Ablagerungen des Ries-Sees sind tatsächlich um einige Hunderttausend Jahre älter als diejenigen im Steinheimer Becken.

Das einstige Paradebeispiel eines Doppeleinschlags in Süddeutschland wird mit der Veröffentlichung der drei Forscher also erstmals grundsätzlich in Frage gestellt. Weitere Studien der Wissenschaftler haben gezeigt, dass weltweit auch die meisten anderen vermeintlichen Doppel-Einschlagskrater oder gar vermutete Kraterketten einer genaueren Inspektion nicht standhalten. „Sogar Kraterstrukturen, die sich teilweise überlappen, müssen nicht zwangsläufig gleichzeitig gebildet worden sein – auch wenn man das intuitiv vielleicht so erwarten würde“, sagt Schmieder. Als Beispiele nennt er Doppelkrater in Kanada und Finnland. Anders sieht es bei einem Doppelkrater in Schweden aus: Er scheint nach bisherigen Erkenntnissen tatsächlich von einem einzigen Einschlag zu stammen. Aber auch diese Kraterzwillinge wollen die Forscher erst noch genauer untersuchen.

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