Die Meere in und um Nordamerika - Die Weißen Steine

Lesedauer 24 Minuten

Der Meeresspiegel lag im Maastrichtium viel höher als heute. Deshalb gab es nicht nur um, sondern auch in Nordamerika viele Meere, die heute trockenes Land sind. Quer durch den Kontinent durchzogen sich mehrere Arme lichtdurchfluteter Schelfmeere. An den Küsten gab es auch etliche Flachmeerzonen, andererseits aber auch sehr tief abfallende Bereiche hinter an den Kontinentalrändern, wo sich die Abgründe von Tiefseerspalten öffneten. In allen diesen Bereichen lebten zwar unterschiedliche Lebewesen, trotzdem war das Meer damals wie auch heute das bei weitem größte zusammenhängende Ökosystem der Erde. Und auch das artenreichste!

Inhaltsverzeichnis:

Geographie
Das Nordpolarmeer
- Kanguk Formation
- Kaguyak Formation
- Matanuska Formation
Moreno Formation
Der Pazifik
- Cabrillo Formation
- Gabriola Formation
Der westliche Golf
Der Pierre Seaway
Ripley Formation
Owl Creek Formation
Prairie Bluff Chalk
Der nördliche Golf
- Arkadelphia Marl
- Providence Sand
Der Atlantik
Fossilbericht der Meere
Quellenangaben

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Geographie

Auch wenn man es zunächst gar nicht vermutet, spielte das Meer auch für die Umwelt der Dinosaurier in Nordamerika eine sehr wichtige Rolle, auch wenn alle Dinos selbstverständlich Landtiere waren. Isotopenanalysen von Wirbeltierzähnen aus mehreren nordamerikanischen Kreideformationen haben aber gezeigt, dass marine Nährstoffe offenbar weit in terrestrische Nahrungsnetze von Küstenregionen gelangten. Fische, Neosuchier und Dinosaurier aus küstennahen Ablagerungen weisen Kohlenstoffisotopenwerte auf, die bis zu 5,5 ‰ über den erwarteten Werten liegen. Vergleichbare Anreicherungen fehlen dagegen in weiter im Landesinneren Formationen. Als Ursache gilt der Eintrag reicher mariner organischer Substanzen, etwa durch tierischem Plankton, Algen und Meerespflanzen.¹

Die Meere in und um Nordamerika waren während des späten Maastrichtiums vor allem Flach- und Schelfmeere, die höchstens eine Tiefe von einigen hundert Metern erreichten. Zu dieser Zeit waren sie bereits stark im Rückzug begriffen: noch wenige Jahrmillionen zuvor hatte ein riesiges Epikontinentalmeer, der Western Interior Seaway, den gesamten nordamerikanischen Kontinent großflächig bedeckt. Es erstreckte sich vom Nordpolarmeer südwärts und überflutete komplett das kanadische Saskatchewan, die US-amerikanischen Bundesstaaten North und South Dakota, Nebraska, Oklahoma, Kansas und nahzu ganz Texas bis zum Golf von Mexiko. Zeitweilig standen auch andere Bundesstaaten wie Montana, Wyoming, Colorado und New Mexico großlächig unter Wasser. So wurde der gesamte nordamerikanische Kontinent in drei Teile geteilt: Laramidia im Westen,² Appalachia im Osten³ und Hudsonia im Norden.⁴ Ganz Nordwestlich lag Grönland, das heute eine Insel ist, in der Kreidezeit aber noch mit Landbrücken mit dem nordamerikanischen Kontinent verbunden war. Als sich am Ende des Maastrichtiums die laramidische Gebirgskette (die heutigen Rocky Mountains) auf wahrscheinlich über 6.000 Meter emporhob, sank gleichzeitig der Meeresspiegel und es bildeten sich auch zwischen den Teilkontinenten neue Landbrücken. Dieser Rückzug des Meeres hatte gravierende Folgen für alle Land- und Meeresbewohner und auch einen massiven Einfluss auf das Klima.⁵⁶⁷

Am Ende des Maastrichtiums hatte der Western Interior Seaway jedoch bereits massiv an seiner ehemaligen Größe verloren.⁸ Mancherorts war es bei klarer Sicht und aus erhöhter Lage wahrscheinlich sogar möglich, von Laramidia aus Appalachia zu erspähen und umgekehrt, da die Distanz an manchen Stellen wohl bereits weniger als hundert Kilometer betrug. Dennoch war auch diese Meeresstraße immer noch voller Leben und beeinflusste sogar die Nahrungsketten an Land.⁹ Viele Tiere, die nahe der Küste lebten, darunter auch etliche Dinosaurier, profitierten vom Reichtum des Meeres. Sogar die Pflanzen: Auf den nährstoffreichen Böden des trockengefallenen Binnenmeeres breiteten sich dichte Wälder immer weiter aus.¹⁰ Der Pierre Seaway selbst, aber auch weite Küstengebiete der Golfregion, bestanden aus lichtdurchfluteten Flachmeeren, deren Grund vielerorts von schlammigen Sedimenten bedeckt war. Doch auch ausgedehnte Riffe waren charakteristisch, besonders auf geeigneten tropischen und subtropischen Karbonatplattformen. Korallen und Rudisten schufen dort gemeinsam mit Schwämmen und zahlreichen weiteren Organismen spektakuläre dreidimensionale Lebensräume. Eine riesige Fülle an Muscheln und Schnecken sowie zahlreiche Krebstiere lebten auf und im Meeresboden. Myriaden kleiner und großer Fische, Ammoniten und Belemniten, aber auch teils riesige Schildkröten schwammen durch die Fluten und mussten dabei vor großen Plesiosauriern und den gefährlichen Mosasauriern auf der Hut sein.¹¹

Das Meer sorgte entlang der Küsten auch für ein stabiles, mildes Klima. Allerdings konnte es verheerenden Tropenstürmen viel Energie liefern, die gelegentlich, wahrscheinlich besonders im Spätsommer und Frühherbst, die Golfregion heimsuchten und bis weit ins Kontinentalinnere vordringen konnten. Solche Stürme besaßen die Kraft, selbst große Riffabschnitte schwer zu verwüsten.¹² Gemeinsam mit dem fortschreitenden Rückzug des Meeres und dem damit verbundenen Verlust geeigneter Lebensräume führte dies mancherorts bereits lange vor dem Chicxulub-Einschlag zum Niedergang ganzer Lebensgemeinschaften und zu einem Rückgang der Artenvielfalt. Auch wenn das Leben vielerorts noch immer in voller Blüte erschien, war dieser Anschein trügerisch: Dieses Meer starb langsam vor sich hin, erlebte dann während des Chicxulub-Einschlags eine geradezu apokalyptische Katastrophe und sollte zu Beginn des Känozoikums schließlich ganz verschwinden.¹³¹⁴

Schauen wir uns nun die verschiedenen Gebiete des Meeres einmal genauer an, das damals an die schroffen Klippen der nordamerikanischen Küsten schlug und die sattgrünen Mangrovenwälder umspülte.

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Das Nordpolarmeer

Das Nordpolarmeer der späten Kreidezeit unterschied sich deutlich von der heutigen eisigen Arktis. Zwar hatte sich das Erdklima gegenüber den besonders warmen Abschnitten der mittleren Kreide langfristig abgekühlt, doch herrschten im hohen Norden weiterhin vergleichsweise milde Bedingungen. Aus Sedimenten des zentralen arktischen Ozeans wurden für die Zeit vor ungefähr 70 Millionen Jahren Oberflächenwassertemperaturen von etwa 15 °C rekonstruiert.¹⁵ Dieser Wert konnte Jahreszeitlich bedingt aber wohl erheblich schwanken. Auch verlief die klimatische Entwicklung nicht geradlinig: Während des späten Maastrichtiums unterbrach eine erneute Erwärmung einen längerfristigen Abkühlungstrend.¹⁶ Für die Bewohner der hohen Breiten war neben der Temperatur vor allem der ausgeprägte jahreszeitliche Wechsel des Lichtangebots entscheidend. Auf lange, helle Sommer folgten dunkle Wintermonate. Dadurch dürfte auch das Nahrungsangebot erheblich geschwankt haben: Wenn im Frühjahr wieder genügend Sonnenlicht ins Wasser drang, konnten sich Photosynthese betreibende Algen vermehren und die Grundlage produktiver mariner Nahrungsketten bilden.

Manche Fundorte zeigen auch Episoden von wiederholtem Sauerstoffmangel am Meeresboden und den Eintrag großer Mengen vulkanischer Asche.¹⁷ Doch waren die nördlichen Meere keineswegs überall und dauerhaft lebensfeindlich, im Gegenteil. Untersuchungen des Tschuktschenschelfs sprechen für anhaltende Bodenströmungen und eine hohe biologische Produktivität während des Campaniums und Maastrichtiums.¹⁸ An der nordkanadischen Küste zeigen Ablagerungen der Mason River Formation ebenfalls ein produktives Meer, dessen Lebensgemeinschaften durch Flusseinträge und die Vermehrung von Kieselalgen sowie anderen Algengruppen geprägt wurden.¹⁹ Funde noch nicht ausgewachsener Plesiosaurier aus den arktischen Flachmeeren Sibiriens lassen vermuten, dass manche Küstengewässer des hohen Nordens während der hellen Polarsommer als Geburtsstätten und Kinderstuben dienten.²⁰ Auch aus dem hohen Norden Kanadas sind Jungtiere belegt: Zähne von der Axel Heiberg-Insel, wo die Kanguk Formation aufgeschlossen ist, wurden juvenilen Elasmosauriern zugeordnet. Sie stammen aus nichtmarinen Ablagerungen und sprechen dafür, dass die Jungtiere hier sogar die Süßwasserlebensräume nutzten.²¹

Meerestyp: Kühles Schelf- und Randmeer des arktischen Ozeans.
Klima: gemäßigt bis kalt
Durchschnittliche Wassertemperatur: Ungefähr 8–15 °C.
Maximale Tiefe: Regional mehrere Hundert Meter.
Fossilüberlieferung: Lückenhaft, aber wissenschaftlich bedeutend

Lagerstätten des Nordpolarmeeres:

Die Kanguk Formation ist eine geologische Formation in den kanadischen Northwest Territories und im Bundesstaat Nunavut, deren Schichten in die späte Kreidezeit zurückreichen. Sie liegt auf der vor Grönland liegenden Axel-Heiberg-Insel, entlang der Küste des Stand Fiord. Auch die Überreste von Dinosauriern wurden dort gefunden, bislang sind sie aber noch unbeschrieben.

Die Kaguyak Formation ist eine mächtige Abfolge mariner Sedimentgesteine aus der späten Kreidezeit. Ihre Aufschlüsse liegen an der abgelegenen Pazifikküste Alaskas im heutigen Katmai National Park and Preserve. Siltsteine, Sandsteine und Tonsteine dokumentieren dort Ablagerungen eines untermeerischen Fächers.

Die Matanuska Formation ist eine mächtige Folge überwiegend mariner Sedimentgesteine aus der Kreidezeit. Ihre Aufschlüsse mit dunklen Ton- und Siltsteinen entstanden zwischen einem vulkanischen Inselbogen und dem nordamerikanischen Kontinentalrand und ziehen sich durch das Matanuska Valley und die benachbarten Talkeetna Mountains im südlichen Alaska.

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Der Pazifik

Während sich der Western Interior Seaway im Binnenland Nordamerikas zurückzog und zunehmend verlandete, überspülte der Pazifik weiterhin noch einen breiten Rand der nordamerikanischen Westküste, auch Teile, die heute viele Kilometer landeinwärts im heutigen kanadischen British Columbia sowie in Washington, Oregon und Kalifornien in den heutigen USA. Hier entstand eine abwechslungsreiche Meereslandschaft aus Küstenbuchten, Schelfgebieten, steilen Unterwasserhängen und tieferen Becken. Der Kontinentalrand war tektonisch aktiv: die ozeanische Kruste tauchte unter Nordamerika ab, während Vulkanismus und Gebirgsbildung noch weit das Hinterland prägten. Flüsse transportierten Sand, Schlamm und Geröll zum Meer, wo sich das Material zunächst in Küstennähe sammelte. Immer wieder rutschten gewaltige Sedimentmassen die Unterwasserhänge hinab und breiteten sich als Trübeströme in tieferen Becken aus. Vor dem heutigen San Diego entstanden dadurch ausgedehnte untermeerische Fächer, deren Ablagerungen heute in der älteren Point Loma– und jüngeren Cabrillo Formation aufgeschlossen sind. So lagen sehr unterschiedliche Lebensräume dicht beieinander: geschützte Buchten, flache Küstengewässer und tiefere Meeresbereiche, deren Böden sich unter mächtigen Schlammdecken verbargen. ²²

Diese abwechslungsreiche Unterwasserlandschaft bot einer Vielzahl von Organismen Lebensraum. Muscheln, Schnecken und Ammoniten gehörten zur vielfältigen wirbellosen Tierwelt dieser Küstenmeere. Zwischen ihnen bewegten sich zahlreiche Fische, darunter der große Fisch Bonnerichthys, der aus der kalifornischen Moreno Formation nachgewiesen ist. Statt einzelne Beutetiere zu packen, siebte er als Filtrierer kleine Organismen aus dem Wasser, also die gleiche Ernährungsweise, die heute unter anderem Bartenwale und Riesenhaie verfolgen.²³ Besonders eindrucksvoll waren die großen Meeresreptilien. Langhalsige Plesiosaurier wie Fresnosaurus durchstreiften die Gewässer vor Kalifornien, während Mosasaurier wie Prognathodon auf große Fische aber auch andere Meeresreptilien Jagd machten.²⁴²⁵ Anders als das schrumpfende Binnenmeer blieb der Pazifik ein weitläufiger, zusammenhängender Lebensraum. Strömungen verbanden seine Küstengebiete miteinander und eröffneten mobilen Meerestieren Wanderwege entlang des westlichen Kontinentalrandes. Je nach Wassertiefe, Küstenform und Untergrund fanden sie dort unterschiedliche Nahrungsgründe und Rückzugsräume vor.

Meerestyp: Offener Ozean mit Schelfmeeren und steilen Kontinentalhängen
Klima: gemäßigt bis tropisch
Durchschnittliche Wassertemperatur: Je nach Breitengrad ungefähr 12–21 °C
Maximale Tiefe: In Meeresbecken und an Kontinentalhängen mehr als 1.000 Meter
Fossilüberlieferung: Gut, aber regional lückenhaft

Lagerstätten des Pazifiks

In der Diablo Range im Süden Kaliforniens liegt die Moreno Formation. Als jüngste Einheit der Chico Group enthält sie mächtige Schichten aus Schiefer und Sandstein, die auf Ablagerungen am Rand des Pazifiks hindeuten. Neben Muscheln, Korallen und Fischen wurden hier auch Dinosaurierüberreste gefunden, die vermutlich durch Flüsse ins Meer gespült wurden.

Die Cabrillo Formation ist eine oberkreidezeitliche Gesteinseinheit am Point Loma bei San Diego in Kalifornien. Sie entstanden während des Maastrichtiums in einem submarinen Fächersystem am Rand eines Vorarcbeckens. Neben der einheimischen Meeresfauna enthalten die Ablagerungen auch Fossilien, die aus älteren Schichten herausgerissen und erneut abgelagert wurden.

Die Gabriola Formation ist die jüngste Einheit der Nanaimo Group im Südwesten von British Columbia im westlichen Kanada, genauer auf Gabriola Island und den benachbarten Gulf Islands. Ihre Sandsteinsedimente lagerten sich vom Maastrichtium bis ins Seelandium durch wiederholte Schwerkraftströme in einem tiefen Vorarcbecken ab.

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Der westliche Golf

Die westliche Küstenregion rund um den Golf von Mexiko war in den letzten zwei Millionen Jahren der Kreidezeit eine der stabilsten marinen Lebensräume Nordamerikas. Und sie ist deshalb auch mit am besten erforscht! Während sich im Binnenland das Meer zurückzog, blieb der Golf offen und mit dem Atlantik, aber auch mit dem Pazifik verbunden. Eine Landbrücke zwischen Nord- und Südamerika gab es noch nicht. So überspülte das Meer hier auch große Teile im östlichen Mexiko, besonders Coahuila, Nuevo León und San Luis Potosí. Tamaulipas, Veracruz und die Bundesstaaten auf der Halbinsel Yukatán lagen sogar fast vollständig unter Wasser. Ebenso auch große Teile des westlichen Texas, wo sich weiter östlich schießlich der Pierre Seaway öffnete und weit nördlich ins Landesinnere hineinzog. Westlich dieser Mündung entstanden ausgedehnte Deltalandschaften, in denen Flüsse Sand und Schlamm ins Meer transportierten. Küstenlinien verlagerten sich über die Jahrmillionen, Flussmündungen wanderten, und flache Meeresbuchten gingen örtlich in brackige Lagunen über. Weiter draußen lagen offenere Schelfgebiete mit feinkörnigen Meeresablagerungen.²⁶ So bildete die westliche Golfregion ein abwechslungsreiches Mosaik verschiedener Lebensräume. Zwischen schlammigen Meeresböden, sandigen Küsten und kalkreichen Flachwasserbereichen konnten sich ganz unterschiedliche Tiergemeinschaften entwickeln. Die fossilreichen Schichten Mexikos und Texas ermöglichen deshalb besonders vielseitige Einblicke in die Meereswelt vor dem Ende der Kreidezeit.

Die Sedimente, die sich hier im späten Maastrichtium ablagerten, gehören somit zu dem Teil der Golfküste, die zum Westkontinent Laramidia gehört. Sie zeigen eine ruhige, aber nährstoffreiche Küstenumgebung, in der sich tonige Kalke, Mergel und gelegentlich sandige Einflüsse abwechseln. In Flussmündungsgebieten bildeten sich Übergangszonen zwischen Süß- und Salzwasser, was ideale Bedingungen für viele Meeresorganismen schuf. Die Artenvielfalt in diesen Küstenmeeren war besonders hoch. Riesige Austernbänke, Korallen- und Rudistenriffe und Schwammkolonien schufen dreidimensionalen Lebensraum für Fische und zahlreiche Ammonitenarten.²⁷ Darunter waren auch besonders große Formen wie Sphenodiscus und Placenticeras. Besonders Knochenfische waren in allen Größen weit verbreitet, ebenso wie Haie, darunter der gewaltige Squalicorax.²⁸ Auch Meeresreptilien nutzten den Golf als Lebensraum: Plesiosaurier, Mosasaurier und Meeres-Schildkröten waren hier häufig zu finden. In den Flussmündungen tummelten sich außerdem gelegentlich Süßwasserbewohner wie Krokodile. Anders als an der Pazifikküste blieb die Temperatur im Golf vergleichsweise stabil warm. Somit war die Golfküste auch ein wichtiger Rückzugsort für wärmeliebende Arten am Ende der Kreidezeit.

Meerestyp: Warmes, überwiegend flaches Schelfmeer mit Lagunen und Flussmündungen
Klima: tropisch
Durchschnittliche Wassertemperatur: Ungefähr 24–28 °C
Maximale Tiefe: Auf dem Schelf meist weniger als 200 Meter, weiter seewärts mehrere Hundert Meter
Fossilüberlieferung: Sehr gut

Lagerstätten des westlichen Golfs:

Der Corsicana Marl ist eine fossilreiche marine Gesteinseinheit des Maastrichtiums in Texas. Seine sandigen, kalkhaltigen Mergel und Tone entstanden auf dem Schelf am nordwestlichen Rand des damaligen Golfs von Mexiko. An den berühmten Aufschlüssen am Brazos River bildeten sich auch Tonsteine unmittelbar unter der K-Pg-Grenze.

Der Kemp Clay ist die jüngste kreidezeitliche Formation der Navarro Group im östlichen und zentralen Texas. Seine dunkelgrauen, kalkhaltigen Tone entstanden während des späten Maastrichtiums auf einem schlammigen Meeresboden am nordwestlichen Rand des Golfs von Mexiko. Besonders wertvoll ist die Formation wegen ihrer außergewöhnlich reichen Fischfauna.

Die Méndez Formationist eine mächtige Folge mariner Mergel, Tonsteine und feinkörniger Sandsteine im Osten und Nordosten Mexikos. Sie entstand vom Campanium bis zum Ende des Maastrichtiums in einem absinkenden Meeresbecken am westlichen Rand des Golfs von Mexiko und erlaubt einen Blick auf die letzten Stunden der Kreidezeit vor dem Chicxulub-Einschlag.

Die Cárdenas Formation ist eine mächtige fossilreiche Gesteinsfolge aus der Oberkreide im mexikanischen Bundesstaat San Luis Potosí. Ihre vorwiegend maastrichtischen Sedimente entstanden am westlichen Rand des damaligen Golfs von Mexiko, während sich im Zuge der Laramischen Gebirgsbildung die Sierra Madre Oriental herauszuheben begann.

Die Escondido Formation im Süden von Texas und im Norden von Coahuila dokumentiert den letzten großen Meeresvorstoß in dieser Region vor dem Ende der Kreidezeit. Sie entstand am westlichen Rand des Golfs von Mexiko in einem wechselhaften Übergangsraum aus Buchten, Lagunen, Barrieren, Gezeitenmündungen und flachem Schelf.

Die Potrerillos Formation im Nordosten Mexikos gehört zu den wenigen Schichtenfolgen, die nicht nur die letzten Millionen Jahre der Kreidezeit, sondern auch die unmittelbaren Folgen des Chicxulub-Einschlags überliefern. In der La-Popa-Senke folgen auf fossilreiche Küsten- und Schelfablagerungen des Maastrichtiums ein mächtiges K/Pg-Ereignisbett sowie paläozäne Sedimente.

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Der Pierre Seaway

Gegen Ende der Kreidezeit, in den letzten etwa zwei Millionen Jahren vor dem Massenaussterben vor 66 Millionen Jahren, war vom einst mächtigen Western Interior Seaway nur noch ein schmaler Rest übriggeblieben. Den größten der verbliebenen Meeresarme war der Pierre Seaway, der von South Dakota, Wyoming, Nebraska und Colorado bis nach New Mexico und Texas reichte und dort in den Golf von Mexiko mündete. Gebietsweise erreichte dieses Binnenmeer immerhin noch einige hundert Kilometer Breite und war stellenweise über 400 Meter tief. Es war umgeben von weiten Küstenebenen, die sich allmählich in flachwelliges Tiefland verwandelten. Der westliche Teil wird Laramidia, der östliche Appalachia genannt. Die klimatischen Bedingungen waren insgesamt milder als im Nordpolarmeer, aber deutlich kühler als im tropischen Süden.²⁹ Im älteren Pierre Shale und der jüngeren Fox Hills Formation ist die Geschichte dieses Meeres, das sich in einem stetigen Wandel befand, überliefert. Seine Sand- und Schluffsteine entstanden an flachen Meeresküsten, vor vorrückenden Deltas und unter dem Einfluss kräftiger Stürme. Sandbänke und Mündungsgebiete wechselten mit schlammigen Meeresböden.³⁰

Doch dieses schrumpfende Meer beherbergte nach wie vor eine eindrucksvolle Tierwelt. Ammoniten wie Hoploscaphites und Discoscaphites trugen verzierte Gehäuse, deren ausgewachsene Wohnkammern sich aus der engen Spirale lösten und hakenförmig zurückbogen. Ihre hervorragend erhaltenen Fossilien erlauben heute sogar Untersuchungen zu Wachstum, Geschlechtsunterschieden und Veränderungen innerhalb einzelner Arten.³¹ Muscheln, Schnecken und grabende Krebstiere besiedelten den Grund, während darüber zahlreiche Fische schwammen. Allein aus North Dakota wurden 35 Knorpelfischarten und 20 Knochenfischarten beschrieben, darunter der große Raubfisch Xiphactinus.³² Meeresschildkröten und Mosasaurier durchstreiften selbst flache Küstengewässer. An den bewaldeten Ufern lebten Vögel, Krokodilartige und Dinosaurier wie Tyrannosaurus und Triceratops. Ihre gemeinsam überlieferten Überreste machen diese Lagerstätten zu einem außergewöhnlichen Fenster in den Grenzraum zwischen Meer und Festland.³³

Meerestyp: Schrumpfendes Binnenmeer mit Schelf-, Delta- und Küstenzonen
Klima: tropisch bis subtropisch
Durchschnittliche Wassertemperatur: Ungefähr 16–22 °C
Maximale Tiefe: meist weniger als 400 Meter
Fossilüberlieferung: Gut

Der Pierre Shale ist eines der größten „Archive“ des kreidezeitlichen Binnenmeeres Nordamerikas und entstand während des Campaniums und Maastrichtiums. Aufschlüsse befinden sich entlang der Great Plains und angrenzenden Gebieten in Kanada (Manitoba) und den USA (Montana, Wyoming, North Dakota, South Dakota, Nebraska, Kansas, Colorado und New Mexico).

Die Fox Hills Formation erlaubt interessante Einblicke in die Küstenwelt eines schwindenden Meeres: Ihre maastrichtischen Schluff- und Sandsteine entstanden am Rand des sich zurückziehenden Pierre Seaway im heutigen South Dakota, North Dakota, Montana, Wyoming und Colorado, wo sich offene Meeresräume in flache Schelfgebiete, Gezeitenmündungen und Deltalandschaften verwandelten.

Im nördlichen Westen der USA, genauer gesagt auf dem Gebiet der heutigen Bundesstaaten North Dakota, South Dakota und Montana, liegt die berühmte Hell Creek Formation. Es handelt sich um eine der ergiebigsten Lagerstätten der Welt, aus der viele absolute Dino-Superstars der späten Kreidezeit stammen.

Die Fundstellen aus dem späten Maastrichtium, die im Nordosten von Wyoming aufgeschlossen sind, werden der Lance Formation zugerechnet. Diese Lagerstätte lag einst in einem prähistroischen Küstengebiet. Von hier stammen einige der berühmtesten Dinosaurier der späten Kreidezeit, sogar einige perfekt erhaltene Dino-Mumien.

Vor 66 bis 63 Ma lagerte sich im Süden von Wyoming die Ferris Formation ab. Sie enthält eine Vielzahl von Fossilien, die in sandigen Flussbettablagerungen und Überflutungseinheiten erhalten sind, darunter auch zahlreiche, wenn auch oft nur fragmentarisch erhaltene Dinosaurierüberreste.

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Der nördliche Golf

Weiter nördlich, also östlich der Öffnung des Pierre Seaway, änderte sich die Landschaft allmählich. Diesen Teil Nordamerikas nennen wir Appalachia. Seine südöstliche Küstenlinie verlief hier entlang der heutigen US-Bundesstaaten Arkansas, Mississippi, Alabama und Georgia, bevor die Golfregion dort in den Atlantik überging. Die Bundesstaaten Louisiana und Florida waren beinahe vollständig vom Meer überflutet. In der kühleren Jahreshälfte brachten die starken Südostwinde hier sehr viel Niederschlag, was die Flüsse anschwellen ließ und reichlich Süßwasser, aber auch Nährstoffe ins Meer beförderte. So bildete sich hier vor der Küste eine ausgedehnte Landschaft aus Mangrovensümpfen und Riffen, die einer Fülle verschiedener Meeresorganismen Nahrung im Überfluss bot und mächtige Sedimente aus Kalkstein, Mergel und auch Sandstein schuf, die bis heute dort erhalten ist. Weiter draußen breiteten sich schlammige Meeresböden aus, auf denen sich örtlich kalkreiche Sedimente ansammelten. Besonders aufschlussreich ist die Ripley Formation in Mississippi, deren Ablagerungen Tausende winziger Gehörsteine von Knochenfischen bewahrt haben, die eine erstaunliche, anhand von Skelettfunden allein kaum erkennbare Fischvielfalt dieser Küstenmeere offenbaren.³⁴ Auch die Schichten der Owl Creek Formation und der Prairie Bluff Chalk haben unterschiedliche Bereiche dieser flachen Meereslandschaft überliefert.³⁵ Dort bildete sich über viele Jahrmillionen ein weitläufiger Übergangsraum zwischen den Flusslandschaften Appalachias und dem offenen Golf. Seine Ablagerungsgeschichte hat sogar noch Einfluss bis heute, obwohl es inzwischen längst verlandet und verschwunden ist. Sogar politischen Einfluss: In den südlichen Gebieten der heutigen USA, die einst vom Western Interior Seaway bedeckt waren, entstanden kalkreiche Ablagerungen, aus denen später die fruchtbaren Böden des Black Belt in Alabama und Mississippi hervorgingen. Dort konzentrierten sich Baumwollplantagen und damit auch die Versklavung schwarzer Menschen. Viele ihrer Nachfahren leben weiterhin in dieser Region und stimmen heute mehrheitlich für die Demokraten. Deshalb zieht sich durch die überwiegend rot geprägten republikanischen Südstaaten ein blauer Gürtel, dessen Verlauf erstaunlich gut zur Geologie der Region passt.³⁶

Die Tierwelt dieser Gewässer war außerordentlich vielfältig. Muscheln und Schnecken besiedelten den Grund, Krebse suchten zwischen Schalen und im Sediment nach Nahrung, und Seeigel durchwühlten den Meeresboden. Darüber schwammen Ammoniten wie Discoscaphites mit seinem typischen spiralförmig gebogenen Wohnkammern, aber auch Eubaculites mit seinem nahezu geraden Gehäuse.³⁷ Auch die Fischfauna war bemerkenswert: Gehörsteinchen aus zwei Fundstellen der Ripley und Owl Creek Formation erschlossen zusammen über 30 Knochenfischtaxa aus mindestens 22 Familien. Viele dieser Tiere wären allein anhand ihrer spärlichen Skelettreste kaum zu erfassen gewesen.³⁸ Haie, Meeresschildkröten und große Meeresreptilien ergänzten diese Lebensgemeinschaften. Die Küstenmeere vor Appalachia bildeten damit einen reichen marinen Lebensraum unmittelbar vor den Wäldern und Flussebenen des östlichen Teilkontinents.

Meerestyp: Warmes, flaches Schelfmeer mit Riffen, Lagunen und Flussmündungen
Klima: tropisch
Durchschnittliche Wassertemperatur: Ungefähr 22–24°C
Maximale Tiefe: Auf dem Schelf meist weniger als 200 Meter, weiter südwärts mehrere Hundert Meter
Fossilüberlieferung: Sehr gut

Lagerstätten des nördlichen Golfs:

Die Ripley Formation in Mississippi, Alabama, Georgia, Tennessee und in weiter gefassten Gliederungen auch Missouri erschließt marine und terrestrische Lebensräume der Oberkreide, deren Muscheln, Krebse, Fische, Meeresreptilien und Dinosaurier ein vielfältiges Bild der Küsten und Süßwasserlandschaften Appalachias vom Campanium bis ins Maastrichtium vermitteln.

In Mississippi, Tennessee, Missouri und Illinois ist die fossilreiche Meereswelt des späten Maastrichtiums in der Owl Creek Formation aufgeschlossen. Ihre glimmerreichen Tone und Feinsande enthalten hervorragend erhaltene Mollusken, vielfältige Fischreste und sogar seltene Reste von Dinosauriern. Ihre Grenzprofile eröffnen auch Einblicke in das unmittelbare Ende der Kreidezeit.

Eine fossilreiche marine Formation des späten Maastrichtiums in Alabama und Mississippi ist die Prairie Bluff Chalk, deren helle Kreide- und Mergelschichten Ammoniten, Muscheln, Seeigel und Meeresreptilien bergen. Sie eröffnen an bedeutenden Grenzprofilen Einblicke in die letzten Phasen der kreidezeitlichen Meere und die verheerenden Folgen des Chicxulub-Einschlags eröffnen.

Der Arkadelphia Marl ist eine marine Gesteinseinheit aus der jüngsten Kreidezeit im südwestlichen Arkansas. Seine dunklen Mergel, kalkigen Tone und unreinen Kreiden entstanden während des späten Maastrichtiums in einem flachen Meer am nördlichen Rand der Golfküstenebene. Die Formation besitzt einen außergewöhnlich reichen Mikro- und Fischfossilbericht.

Der Providence Sand ist eine überwiegend sandige Formation des Maastrichtiums in Georgia und Alabama. Dort finden sich fossilreiche Meeresablagerungen mit küstennahen und örtlich kontinentalen Sedimenten. Seine farbenprächtige Aufschlüsse im Providence Canyon bieten einen eindrucksvollen Einblick in die Landschaften gegen Ende der Kreidezeit.

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Der Atlantik

Vor der Ostküste Appalachias erstreckte sich am Ende der Kreidezeit bereits der offene Atlantik, auch wenn dieser noch deutlich schmaler war als heute. Von der Ostküste des heutigen Georgia, South und North Carolina, nach New Jersey bis hinauf in die Bundesstaaten Neuenglands lagen ausgedehnte Schelfmeere, deren Küsten sich mit dem schwankenden Meeresspiegel verlagerten. Flüsse brachten Sand, Schlamm und Pflanzenreste aus dem bewaldeten Hinterland heran. Hier lag der geheimnisvolle Teilkontinent Appalachia, der weit weniger gut erforscht und aufgeschlossen ist als das im Westen liegende Laramidia. Der Kontinentalrand vor New Jersey bildete offenbar eine relativ gleichmäßige, flach abfallende Rampe.¹⁹ Weiter närdlich änderte sich die geologische Ausgangslage. Hier reicht das alte kristalline und paläozoische Grundgebirge vielerorts bis an die heutige Küste. Die kreidezeitliche Küstenlinie von Neuengland, Nova Scotia und Neufundland dürfte zumindest zumindest grob mit der Küstenkonfiguration heute vergleichbar sein. Dort traten Gesteine des Appalachen-Gebirgsgürtels entlang der Küste zutage, die sich bereits lange vor den Dinosauriern im Paläozoikum gebildet hatten.²⁰ So kann man sich dort eine Küstenregion vorstellen, in der felsige Vorgebirge ins Meer ragten, kleinere Buchten zwischen höher gelegenen Landmassen lagen, örtlich steile Felswände unmittelbar an der Brandungszone aufragten und Flüsse durch Täler zum Atlantik flossen.

Entlang der Küstenlinie entstanden aber auch sandige Ablagerungen, während sich weiter draußen feinkörnige Sedimente und örtlich glaukonitreiche Grünsande ansammelten. Besonders die Schichten New Jerseys bewahren eine abwechslungsreiche Folge solcher Meereslandschaften.³⁹ Das Klima blieb warm, unterlag jedoch spürbaren Veränderungen: Während einer Erwärmungsphase vor etwa 66,4 bis 66,1 Millionen Jahren stiegen die Oberflächenwassertemperaturen auf dem Schelf vor New Jersey um ungefähr vier Grad. Damit veränderten sich auch die Planktongemeinschaften und die Lebensbedingungen am Meeresboden.⁴⁰ Muscheln und Meeresschnecken besiedelten den Grund, während vielfältige Ammoniten wie Discoscaphites, Eubaculites und Sphenodiscus sowie Nautiliden wie Eutrephoceras die darüberliegenden Wasserschichten bewohnten.⁴¹ Zwischen Knochenfischen, Haien und Meeresschildkröten jagten auch große Mosasaurier wie Mosasaurus, Prognathodon und Halisaurus.⁴²

Meerestyp: Breites Schelfmeer am Kontinentalrand Appalachias

Klima: subtropisch bis gemäßigt
Durchschnittliche Wassertemperatur: 16–20°C
Maximale Tiefe: nahe der Küste weniger als 300 Meter; auf dem offenen Meer bis 4.500 Meter
Fossilüberlieferung: Sehr gut

Lagerstätten des nördlichen Golfs:

Die Hornerstown Formation ist eine marine Gesteinseinheit in New Jersey, Delaware und Maryland. Ihre Sedimente stammen überwiegend aus dem Paläozän, mit einem Fossilhorizont am Übergang von der Kreidezeit. Er bietet Einblicke in das Massenaussterben sowie die anschließende Erholung der Meeresfauna. Auch eingeschwemmte Landorganismen sind überliefert.

Die Navesink Formation in New Jersey und Delaware ist marine Lagerstätt, die einen vielfältigen Einblick in die Meeresfauna des Maastrichtiums vor der Küste Appalachias bietet. Ihre glaukonitreichen Sande und Schluffe dokumentieren den atlantischen Schelf vor dem östlichen Teilkontinent. Einige eingetragene Dinosaurierreste eröffnen Interpretationen über die Tierwelt des benachbarten Festlandes.

Die Peedee Formation ist eine fossilreiche marine Gesteinsfolge des Maastrichtiums in North Carolina und South Carolina, deren glaukonitische Sande, Tone und kalkreiche Schichten vielfältige Lebensgemeinschaften des Atlantikschelfs vor Appalachia bewahren, darunter Haie, Rochen, Mosasaurier, Muscheln, Kopffüßer und außergewöhnliche Stachelhäuter.

Die New Egypt Formation in New Jersey enthält vor allem marine Ablagerungen des Maastrichtiums, mit Haien, Mosasauriern und anderen Meerestieren. Sie lieferte jedoch zugleich auch bedeutende Dinosaurierreste aus Appalachia. Ihre regional wechselnde Schichtenfolge und der Bass River-Bohrkern eröffnen wichtige Einblicke in die Welt unmittelbar vor dem Ende des Mesozoikums.

Die Tinton Formation im US-Bundesstaat New Jersey bewahrt Meeressande des späten Maastrichtiums und des frühesten Daniums, also der Zeit kurz nach dem Chicxulub-Einschlag. Ihre besonders fossilreichen obere Schichten gewähren Einblicke in küstennahe Lebensgemeinschaften sowie in die wissenschaftliche Diskussion über das Aussterben der Ammoniten an der Kreide-Paläogen-Grenze.

Die Severn Formation in Maryland und Delaware bewahrt marine Sande des Maastrichtiums mit vielfältigen Fischfaunen, Muscheln und Meeresreptilien sowie seltenen Dinosaurierresten aus Appalachia. Ihre wechselnden Schichtkontakte, regionalen Erhaltungslücken und gut untersuchten Fossilfundstellen machen sie zu einem wichtigen Archiv der kreidezeitlichen Atlantikküste Nordamerikas.

Der Red Bank Sand – teilweise auch als Sandy Hook Formation bezeichnet – ist eine marine Gesteinseinheit des Maastrichtiums im US-Bundesstaat New Jersey. Seine grauen bis rötlich verwitternden Sande belegen den allmählichen Rückzug des Atlantiks vor Appalachia. Besonders im unteren Abschnitt sind viele fossile Muscheln, Schnecken, Kopffüßer und vielfältige Mikrofossilien zu finden.

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Fossilbericht der Meere

Vögel
Dinosaurier
Pterosaurier
Krokodile
Choristodera
Schildkröten
Plesiosaurier
Schuppenechsen
Knochenfische
Knorpelfische
Stachelhäuter
Gliederfüßer
Kopffüßer
Schnecken
Muscheln
Armfüßer
Moostierchen
Ringelwürmer
Korallen
Schwämme
Mikrofossilien

Die Meereswelt des späten Maastrichtiums in Nordamerika ist uns deutlich besser überliefert als jene an Land. Das liegt daran, dass es an Land ganz spezielle Bedingungen braucht, damit sich dort überhaupt Sedimente und darin eingeschlossen Fossilien bilden können. An den meisten Küsten sind solche Bedingungen aber deutlich eher zu finden, sofern sich dort weitläufige Sedimentationszonen befinden. Insofern ist es uns deutlich besser bekannt, was in den Meeren und Brackwasserzonen rund um die Lebensräume von T. rex, Triceratops & Co. alles umherschwamm, als was in den dichten Wäldern, Sümpfen und Ebenen lebte.

WICHTIG: Diese Seite befindet sich in ständiger Überarbeitung. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse werden hier regelmäßig eingearbeitet, was allerdings manchmal etwas Zeit braucht. Du kannst aber gerne mithelfen: wenn du eine Anmerkung oder eine mir noch fehlende Information hast, oder auch einen Fehler findest, schreib mir bitte gern eine Nachricht über meine Social-Media-Kanäle.

Der ausführliche Fossilbericht umfasst bereits die meisten Lagerstätten des späten Maastrichtiums in Nordamerika. Er befindet sich jedoch noch im Aufbau. Einige Lagerstätten und auch Tierbilder müssen noch ergänzt werden. Eine vorläufige, aber bereits sehr umfangreiche Liste der Meerestiere des späten Maastrichtiums in Nordamerika findest du hier.

Quellenangaben:

1
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Inhaltsverzeichnis:

Geographie

Das Nordpolarmeer

Lagerstätten des Nordpolarmeeres:

Der Pazifik

Lagerstätten des Pazifiks

Der westliche Golf

Lagerstätten des westlichen Golfs:

Der Pierre Seaway

Der nördliche Golf

Lagerstätten des nördlichen Golfs:

Der Atlantik

Lagerstätten des nördlichen Golfs:

Fossilbericht der Meere

Quellenangaben:

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