Wie geht Urzeitforschung?

Lesedauer 13 Minuten

Wie arbeiten Urzeitforscher überhaupt? Und was genau machen die Forscher dabei eigentlich? Diese Fragen stellen sich wahrscheinlich alle, die sich für Dinosaurier und die Urzeit begeistern. Vielleicht hast du selbst auch schon einmal am Strand einen besonderen Stein entdeckt, ihn betrachtet und dich gefragt, ob es sich dabei um ein echtes Fossil handeln könnte. Tatsächlich beginnt Urzeitforschung oft mit genau solchen Momenten der Neugier. Doch hinter jeder großen Entdeckung steckt weit mehr als nur Zufall: Es braucht Wissen über Gesteine, ein Verständnis für geologische Prozesse und oft auch harte körperliche Arbeit im Gelände. In diesem Artikel erfährst du Schritt für Schritt, wo und wie man Fossilien finden kann und wie Forscher sie schließlich bergen und untersuchen.

Wie und wo findet man Fossilien?

Der wichtigste Zugang für die Forscher, um längst vergangene Zeiten zu erforschen, sind Fossilien. Die meisten Fossilien sind Steine. Ganz besondere Steine allerdings, denn sie enthalten Spuren und Überreste von Lebewesen aus der Urzeit.

Was Fossilien genau sind, und wie sie und auch alle anderen Steine überhaupt entstehen, habe ich in einem eigenen Artikel erklärt. Du findest ihn hier!

Fossilien kann man fast überall finden. Und Dinosaurier hat man, wie du wahrscheinlich weißt, auch schon auf allen Kontinenten dieser Erde gefunden. Sogar bei uns in Deutschland lebten sie vor vielen Millionen Jahren!

Welche Dinos man hier bei uns in Deutschland bereits entdeckt hat, erfährst du hier!

Lagerstätten und Stratigraphie

Gute Nachricht? Kannst du also jetzt einfach in deinem Garten anfangen zu buddeln, und darauf hoffen, dort irgendwann einen echten Dinosaurier zu finden, wenn du nur tief genug gräbst? Wahrscheinlich eher nicht. Die Gesteinsschichten des Mesozoikums, also der geologischen Ära, in welcher Dinosaurier lebten, sind nämlich nicht überall aufgeschlossen. Viele Gegenden, die heute trockenes Land sind, lagen im Mesozoikum auch unter dem Meer – und umgekehrt, sodass wir heute nicht mehr an diese Regionen herankommen. Die meisten Gesteinsschichten haben sich auch schon vor so langer Zeit gebildet, dass sie heute oft kilometertief im Boden liegen, unter gewaltigen Gesteinsmassiven aus weit jüngeren Zeitaltern. Die Abfolge der Sedimente, also eben dieser Gesteinsschichten, ist so angeordnet, dass sich alte Schichten unter jüngeren befinden. Logisch: die jüngeren haben sich im Laufe der Zeit über den älteren abgelagert!¹²³⁴

Dieses Prinzip nennt man das stratigraphische Prinzip. Es wurde zum ersten Mal im Jahre 1669 von dem dänischen Naturforscher Nicolaus Steno in seinem Werk De solido intra solidum („Vom Festen im Festen“) formuliert, nachdem er die Gesteine des Apennins in der Nähe von Florenz untersucht hatte.⁵⁶

Tatsächlich kann man die Fossilien eines ganz bestimmten Dinosauriers bzw. auch jedes anderen Urzeit-Tieres deshalb nur an ganz bestimmten Orten auf der Erde finden, den sogenannten Fossillagerstätten. Manche davon sind sehr weitläufig und erstrecken sich über viele tausend Quadratkilometer und auch über Landes- und Staatsgrenzen hinweg. Eine Liste aller Lagerstätten, die in meinen Büchern eine Rolle spielen, findest du hier.

Du kannst sie auch direkt über diese Interaktive Karte aufrufen:

Erosion

Du fragst dich nun vielleicht: Wie kann man denn dann an die Schichten aus der Dinozeit überhaupt herankommen? Das geht nur dort, wo diese Gesteinsschichten durch die Bewegungen der Erdkruste wieder an die Oberfläche gedrückt werden. Erst wenn Fossilien durch Wind und Wetter aus ihren Sedimenten herausgewittert sind, kann man sie schließlich an der Oberfläche finden. Du kennst sicher den Spruch: „Steter Tropfen höhlt den Stein“, oder? Das ist buchstäblich wahr! Denn die Natur kann selbst die mächtigsten Gebirgsmassive im Laufe der Zeit abtragen. Forscher nennen diesen Prozess Erosion.⁷⁸

Die Erosion wirkt also wie ein Hobel an der Erdkruste: Flüsse können sich tief in alte Gesteinsschichten hereingraben. Der Wind kann unnachgiebig wie ein Sandstrahlgebläse über die Zeit auch den härtesten Fels zermürben. Auch das Meer, das mit jeder Welle gegen uralte Klippen und Steilküsten schlägt, kann Schätze aus der Urzeit nach vielen Millionen Jahren wieder freilegen. Und dort, wo Gletscher wachsen und wieder Schmelzen, kann auch die eine oder andere Überraschung aufgedeckt werden! Und genau da geht man hin, wenn man nach Schätzen aus der Urzeit sucht:

Steinbrüche
Küsten und Strände
Schluchten und Felshänge
Klippen
Flusstäler
Wüsten

Die Erosion ist somit gleichzeitig ein Freund, aber auch ein bitterer Feind für alle Menschen, die sich für Fossilien interessieren. Einige Gegenden auf dem Planeten waren nämlich leider schon zu lange den Elementen ausgesetzt, als dass wir dort noch Überreste aus der Dinosaurierzeit finden können. Die Fossilien, die es vielleicht wirklich einmal in deinem Garten gab, sind von der Erosion längst zerstört worden. Die Elemente nehmen keine Rücksicht darauf, wie wertvoll oder bedeutend ein Fossil sein kann. Die Kräfte, die jeden Stein zum Bersten bringen, zerstören auch unbarmherzig jedes Fossil, das zu lange an der Oberfläche liegt. Und so müssen wir einer traurigen Tatsache ins Auge sehen: die meisten Fossilien sind inzwischen längst verwittert. Viele Dinosaurier werden also wohl niemals entdeckt werden können, weil sie schon vor Urzeiten nicht nur ausgestorben sind, sondern weil auch sämtliche ihrer Spuren von der Natur längst getilgt wurden. Zweimal ausgestorben, sozusagen!

Bergbau durch den Menschen

Doch auch die Fossilien, die aus der Dinosaurierzeit oder auch anderen Epochen der Erdgeschichte tatsächlich noch erhalten sind, sind für uns als Forscher nicht immer zugänglich. Durch den gestiegenen Meeresspiegel liegen manche Landschaften, in denen Urzeittiere einst lebten, heutzutage auch unter dem Meer oder auf dem Grund tiefer Seen. Andere wiederum liegen immer noch hunderte von Metern tief unter unseren Füßen, sodass wir an sie wohl noch viele Millionen Jahre lang nicht an sie herankommen können. Zu mächtig sind die Gesteinsschichten, die sich lange nach dem Verschwinden der Dinosaurier gebildet haben.

Dort, wo Menschen Steinbrüche und Stollen gebaut haben, können sie auch zu diesen eigentlich unzugänglichen Fossillagerstätten vorstoßen. Im belgischen Bernissart etwa fanden Bergleute im Jahre 1878 in einem Kohlestollen die Knochen von über 30 gut erhaltenen Exemplaren des Vogelbeckendinosauriers Iguanodon!⁹ In einer Mine nahe der niederländischen Stadt Maastricht wurde auch der berühmte Kiefer von Mosasaurus gefunden.¹⁰ Es ist also durchaus möglich, dass auch aus den Tiefen solcher Bergwerke noch einige neue Entdeckungen aus der Urzeit ans Tageslicht kommen, die uns bislang noch verborgen waren.

Die Kohlemine von Bernissart (Belgien) und der Steinbruch von Lägerdorf (Schleswig-Holstein): Hier haben Menschen mit Kraft ihrer Maschinen die Gesteinsschichten aus dem Mesozoikum erreicht!

Unterschiedliche Fossilisationsbedingungen

Eine weitere Tatsache, die dir beim Thema Fossilien bewusst sein muss: nicht jedes Lebewesen hat die gleichen Chancen, nach seinem Tod zu einem Fossil zu werden. Denn manche Gegenden auf der Welt eignen sich besser, andere wiederum überhaupt nicht gut zur Fossilisation! In einer sehr wasserreichen Umgebung, etwa in der Nähe eines Flusses mit regelmäßigen Überflutungen, in Mündungsbereichen und Flussdeltas oder auch in ausgedehnten Sümpfen herrschen hervorragende Bedingungen für die Bildung von Fossilien. Wenn hier ein Tier sein Leben lässt, so besteht eine gute Chance, dass es nicht von einem Aasfresser entdeckt wird, und auch sehr rasch nach seinem Tod vom Verwesungsprozess abgeschnitten wird. Auch einige Naturkatastrophen, wie etwa ein Erdrutsch oder auch ein vulkanischer Ascheregen, bietet eine hervorragende Chance, dass an der Stelle, wo sie niedergehen, Fossilien entstehen!

Eher schlechte Fossilisationsbedingungen

In anderen Lebensräumen ist die Fossilisation praktisch unmöglich. Im dichten Regenwald etwa: dort ist der Boden meist viel zu sauer, als dass sich ein Tierkörper darin erhalten kann. Selbst wenn er dort wirklich sedimentiert, also luftdicht vergraben wird, löst ihn das saure Milieu des Bodens im Laufe der Zeit vollständig auf, so wie es sonst die Bakterien tun würden. Auch in hohen Gebirgen besteht nur eine geringe Chance zur Fossilerhaltung.

Ein interessanter Gedanke: heute gehören gerade die Regenwälder zu den artenreichsten Lebensräumen. Zur Zeit der Dinosaurier hat es ebenfalls satte Regenwälder gegeben, doch von den Tieren, die dort sicher ebenfalls in großer Zahl gelebt haben, wissen wir praktisch nichts! Von ihnen ist, weil keines davon je als Fossil erhalten blieb, in unserer Zeit nichts mehr übrig. Und so werden wir einen sehr großen Teil der Artenvielfalt der Dinosaurierzeit wohl niemals entdecken können!

Ausgrabungen

Viele Dinosaurierfossilien wurden durch pures Glück und bloßen Zufall entdeckt; zum Beispiel bei Erd- oder Bauarbeiten. Aber auch von Menschen, die in ihrer Freizeit einfach nur wandern oder spazieren waren! Viele berühmte Dinosaurier sind nicht etwa von einem paläontologischen Forschungsteam entdeckt worden, sondern von Privatleuten in ihrer Freizeit!

Doch suchen Paläontologen natürlich auch gezielt in den bekannten Lagerstätten nach Dinosauriern, bei offiziellen Grabungen. Solche Forschungsexpeditionen werden von Museen, Universitäten oder anderen wissenschaftlichen Instituten organisiert. Finanziert werden die Grabungen meist durch öffentliche Geldmittel, aber auch großzügige Förderer unterstützen oft die Arbeit der Urzeitforscher, sowohl wohlhabende Privatleute als auch reiche Firmen.

Die Fachleute wissen natürlich genau, wo sie die besten Chancen haben, einen Dinosaurier zu finden. Die reichhaltigsten Fossillagerstätten liegen oft in abgelegenen Gegenden, zum Beispiel in trockenem Ödland und Wüsten, an steilen Gebirgshängen oder tiefen Schluchten. Das macht die Arbeit der Paläontologen ziemlich anstrengend, und manchmal ist sie sogar gefährlich! Es drohen Hitzschlag, Dehydration, aber auch Steinschläge und Abstürze in unebenem Gelände. Und da sich auf den von der Sonne aufgewärmten Felsen sehr gerne Reptilien aufhalten, ist auch schon der eine oder andere Forscher von einer giftigen Schlange gebissen worden.

Alle Beiträge aus der Kategorie Lagerstätten sind mit einer interaktiven Karte wie dieser hier ausgestattet. So kannst du dort einen virtuellen Spaziergang machen, hier im Makoshika State Park, einem wichtigen Teil der Hell Creek Formation. Dies ist die Fossillagerstätte, in der die wichtigsten Entdeckungen für meine Buchrecherche zu Die Weißen Steine gemacht wurden. Bildquelle: GoogleMaps.

Um trotz dieser Gefahren sicher nach Fossilien zu suchen, ist es sehr wichtig, sich an potenziell gefährlichen Orten sehr vorzusehen, niemals allein loszuziehen und vor allem ein paar wichtige Grundregeln zu beherzigen.

Diese goldenen Regeln des Fossiliensammlers findest du hier!

Die Feldarbeit der Urzeitforscher

Mit groben Werkzeugen wie Spaten, Schaufeln, Spitzhacken, Hämmern und Brecheisen schreiten die Paläontologen dann zu Werke, um die Sedimentschichten aufzubrechen und dort nach den Fossilien der Dinosaurier zu suchen. Früher wurde teilweise sogar mit Sprengstoff gearbeitet, um an die Fossilien zu gelangen! Heute macht man das aber natürlich nicht mehr: denn durch so rabiates Vorgehen können die wertvollen Fossilien beschädigt oder gar völlig zerstört werden. Die Methoden der modernen Paläontologie werden in interessanten Fachbüchern erklärt, die auch als Laie sehr lesenswert sind.¹¹¹²¹³

Wenn ein interessanter Fund zutage tritt, geht man deshalb sehr behutsam vor. Bei der Freilegung des Fossils setzen die Forscher feine Pinsel und sogar Zahnbürsten ein, um das Fossil dabei nicht zu beschädigen. So kann die Arbeit an einem Dinosaurierskelett sehr lange dauern. Besonders bei sehr großen Urzeittieren kann die Bergung mehrere Wochen, Monate oder sogar Jahre – dann verteilt über mehrere Grabungsexpeditionen dauern!

Die freigelegten Fossilien werden anschließend mit Gips ummantelt und sorgfältig verpackt, damit sie auch beim Transport nicht beschädigt werden. Heute werden oftmals ganze Gesteinsblöcke sogar am Stück geborgen und mit Lastwagen vom Fundort abtransportiert. Tief im Sediment, dort, wo es viele Jahrmillionen lang zubrachte, ist das Fossil schließlich immer noch am besten geschützt!

Die Ausrüstung eines Urzeitforschers

Was braucht man eigentlich für eine Ausrüstung, wenn man sich auf die Suche nach Fossilien begibt? Der gleiche Grundsatz gilt für eine einfache Fossiliensuche am Strand wie auch für eine professionelle Ausgrabungsexpedition: man muss sich schon angemessen ausrüsten.

Welche Ausrüstungsgegenstände du für welches Vorhaben brauchst, und auch, wo du diese ganzen Dinge überhaupt herbekommst, erfährst du hier!

Meine eigenen Ausgrabungs-Erfahrungen

Zeitaufwändig. Schmutzig. Kräftezehrend.

Mit diesen drei Wörtern lässt sich das Arbeitsfeld „Urzeitforschung“ kurz beschreiben. Sahar und ich haben auch schon an einer Dinosauriergrabung teilgenommen und wir können das absolut bestätigen.

Mit Spaten und Spitzhacke in Gestein zu graben ist etwas völlig anderes als zuhause im Blumenbeet! Es fühlte sich eher so an, als würden wir uns durch massive Schokolade graben. Geplagt von Mücken und Wespen in brütender Julihitze, neben uns ein 13 Meter tiefer Abgrund, während ein Bagger dort unten dauernd feinen, roten Staub aufwirbelte, den wir selbst nach einer Stunde unter der Dusche noch in den Haaren spürten. Und da ich während der Arbeit natürlich vollen Einsatz zeigte, musste ich viel trinken. 6 Liter Wasser flossen dabei buchstäblich durch mich durch. Aber ohne ein einziges Mal auf Toilette zu müssen! Noch nie in meinem Leben habe ich so hart und unter so krassen Bedingungen schuften müssen wie in Trossingen.

Trotzdem: ich habe mir dabei einen Kindheitstraum erfüllt! Das Gefühl, wirklich einen echten Dinosaurier finden und freilegen zu können, hat all die Mühe wieder wett gemacht. Es war eine wunderbare Zeit, das Team war super professionell und nett. Ich kann jedem Fossilien-Fan nur wärmstens empfehlen, sich auch einmal bei einem Institut als Grabungshelfer zu melden. Deine Arbeit wird, wenn du Einsatz und Freude daran zeigst, auf jeden Fall wertgeschätzt! Und vielleicht hast du anschließend, so wie ich, sogar einen eigenen, selbstgefundenen Dinosaurierknochen in deiner Vitrine!

Alles über unser Abenteuer in Trossingen erfährst du hier!

Präparation, Rekonstruktion und Ausstellung

Die eigentliche Forschungsarbeit findet dann erst im Labor statt. Zuerst muss das freigelegte Fossil sorgfältig von allen Sedimentresten befreit werden. Dazu setzen die Forscher präzise Werkzeuge wie Druckluftgebläse, Zahnarztbohrer und andere Instrumente ein. Die Fundstücke müssen bereits am Fundort genau dokumentiert, nummeriert fotografiert und sortiert werden, damit die Präparatoren genau wissen, wo welcher Knochen gefunden wurde und hingehört. Nur so können sie das Skelett rekonstruieren und wieder aufbauen.

Kaum ein Dinosaurierskelett ist komplett. Wenn das Präparat aber in einem Museum ausgestellt werden soll, müssen die fehlenden Knochen nachgebildet werden. Dazu werden Gips, Fiberglas und Kunststoffe verwendet. Sogar modernste 3D-Drucker kommen dabei heute oft zum Einsatz. Anschließend werden die Knochen in der gleichen Farbe wie die Originalfossilien lackiert, sodass kein Unterschied erkennbar ist. Von neugefundenen Dinosauriern werden übrigens immer seltener Originale ausgestellt. Oft handelt es sich bei den Ausstellungsstücken um Replikate und Abgüsse, damit die Forscher an den Originalen weiterarbeiten können. Viele Fossilien sind außerdem sehr wertvoll, und um sie vor Verfall zu schützen, sind sie in einem Archiv oft besser aufgehoben als in einem Museum.

Einer „unserer“ bekanntesten Dinosaurier, die in Deutschland ausgestellt werden, ist natürlich der Tyrannosaurus rex „Tristan Otto“. Wie der T. rex ins Berliner Naturkunde-Museum kam, erzählt uns hier mein Freund Heinrich Mallison:

Urzeitforscher – Dein Traumberuf?

Du hast wahrscheinlich schon gemerkt: Es sind nicht nur Paläontologen an der Urzeitforschung beteiligt. Tatsächlich gibt es eine breite Palette an Berufsgruppen und Berufen, die gemeinsam an der Freilegung, Präparation, Erforschung und auch Ausstellung von Fossilien arbeiten. Nicht alle Menschen, die das tun, haben auch studiert. Manche haben auch eine Ausbildung zum Präparator oder technischen Assistenten gemacht. Somit besteht – ganz egal wie deine Schulnoten momentan aussehen – auch für dich die Möglichkeit, in Zukunft einmal mit Fossilien oder Dinosauriern zu arbeiten.

Ist das vielleicht sogar dein Traumberuf? Im nächsten Artikel erfährst du, welche verschiedenen Urzeit-Jobs es eigentlich so gibt, wo und wie man diese erlernen kann und auch, was du darin verdienen kannst! Eine Liste mit allen deutschsprachigen Universitäten, wo du Paläontologie studieren kannst, habe ich dort auch.Wenn Urzeitforschung deine große Leidenschaft oder die deines Kindes ist, dann erfährst du hier alles, wie man diese Leidenschaft zu einem echten Broterwerb machen kann! Klick dazu einfach hier!

Urzeitforschung ist also weit mehr als nur eine Aneinanderreihung glücklicher Zufälle, obwohl das Glück natürlich auch immer ein Faktor ist. Trotzdem spielen vor allem Wissen, Erfahrung und oft auch harte Arbeit unter anspruchsvollen, manchmal sogar gefährlichen Bedingungen ebenfalls eine Rolle. Von der ersten Entdeckung im Gelände über die sorgfältige Bergung bis hin zur aufwendigen Präparation im Labor arbeiten viele verschiedene Fachleute zusammen, um die Spuren vergangener Welten sichtbar zu machen. Leider ist nur ein kleiner Bruchteil aller Lebewesen der Urzeit als Fossilien erhalten geblieben. Umso wertvoller ist jedes einzelne Fundstück! Vielleicht hast auch du eines Tages die Chance, selbst ein besonderes Stück aus der Erdgeschichte zu entdecken. Dafür brauchst du aber nicht unbedingt selbst ein professioneller Fossilienexperte und studierter Paläontologe zu sein. Was du aber brauchst, sind offene Augen, Geduld und eine große Portion Neugier.

Quellenangaben:

1
Franke, H. W. (1969). Methoden der Geochronologie – Die Suche nach den Daten der Erdgeschichte. Springer, Berlin u. a..
2
Gradstein, F. M., Ogg, J. G. & Smith, A. G. (2004). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge University Press, Cambridge.
3
Ellenberger, F. (1994). Histoire de la Géologie – Volume 2 La grande éclosion et ses prémices 1660–1810. Technique et Documentation, Lavoisier, Paris, 258–265.
4
Davies, G. L. H. (2007). Whatever is Under the Earth – the Geological Society of London 1807–2007. Geological Society, London, 78.
5
Bierbaum, M., Faller, A. & Traeger, J. (1989). Niels Stensen – Anatom, Geologe und Bischof. 1638–1686. Aschendorff, Münster.
6
Cutler, A. (2004). Die Muschel auf dem Berg – Über Nicolaus Steno und die Anfänge der Geologie. Albrecht Knaus Verlag, München.
7
Brinkmann, R. (1990). Abriss der Geologie – Band 1 Allgemeine Geologie. Enke, Stuttgart.
8
Heitkamp, A. (2013). Erosion und Verwitterung – Landschaft im Wandel. In Podbregar, N. & Lohmann, D., Im Fokus – Geowissen. Wie funktioniert unser Planet?. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg, 121–133.
9
Norman, D. B. (1985). To Study a Dinosaur. In The Illustrated Encyclopedia of Dinosaurs – An Original and Compelling Insight into Life in the Dinosaur Kingdom. Crescent Books, New York, 24–33.
10
Mulder, E. (2004). Maastricht Cretaceous finds and Dutch pioneers in vertebrate palaeontology. In Touret, J. L. R. & Visser, R. P. W. (Hrsg.), Dutch Pioneers of the Earth Sciences. Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, 165–176.
11
Müller, A. H. (1992). Lehrbuch der Paläozoologie – Band 1 Allgemeine Grundlagen. Fischer, Jena.
12
Benton, M. J. & Harper, D. A. T. (1997). Basic Palaeontology. Pearson, Harlow.
13
Mutterlose, J. & Ziegler, B. (2018). Einführung in die Paläobiologie I – Allgemeine Paläontologie. Schweizerbart, Stuttgart.

Hauptkategorie: Urzeitforschung

Du kriegst nicht genug von spannenden Artikeln zu deinem Lieblingsthema? Lies gerne hier weiter!