Klima und Wetter am Ende der Kreidezeit

Lesedauer 9 Minuten

Auf unserer Reise durch die Urzeit haben wir nun schon gelernt, dass uns Geographie, Topographie, natürlich die Tierwelt und selbst der Blick in den Sternenhimmel uns bei einem Besuch der Hell Creek Formation wohl sehr fremd vorgekommen wären. Was wir allerdings wohl zuerst direkt am eigenen Körper zu spüren bekommen hätten, wäre natürlich das Wetter. Im Maastrichtium war die Welt nämlich noch weitaus wärmer und grüner als heute.

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Die Antarktis lag damals zum Beispiel noch viele Kilometer weiter nördlich. Da sie zum Teil noch mit anderen Kontinenten verbunden war, gab es auch noch keine zirkumpolare Meeresströmungen. Diese bilden heutzutage das „Kühlsystem“ der Erde und sind für die Vereisung der Antarktischen Landmasse verantwortlich. Zwar fielen in den Polarregionen des Maastrichtiums im Winter die Temperaturen immer deutlich unter den Gefrierpunkt, doch waren in der Kreidezeit die Arktis und die Antarktis meistens frei von großflächigen Gletschern.

Es gab auch nirgendwo Dauerfrostboden und Tundralandschaften. Stattdessen waren die Polar- und Kaltzonen von immergrünen Wäldern bewachsen. Anders als an den meisten anderen Orten prägte das Klima dort aber bereits ein stetiger Wechsel der Jahreszeiten. Dort lebten auch Dinosaurier, die in den Polarregionen in jedem Winter Eis und Schnee erlebten und sich daran angepasst hatten.

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Das Weltklima am Ende der Kreidezeit

Jenseits der Wendekreise herrschte überall ein subtropisches bis tropisches Klima mit Wechsel aus Regen- und Trockenzeiten vor. Die ganzjährig milden Temperaturen lagen im Mittel ließen immergrüne Pflanzen auf der ganzen Erde gedeihen. Es gab nur wenige karge Wüstengegenden auf dem Planeten, deshalb war die Erde sehr viel grüner als heute. Die Kreidezeit gehört zu den grünsten Zeitaltern der Erdgeschichte. Die satte Vegetation an Land, aber vor allem das Phytoplankton in den Meeren pumpte fortwährend Sauerstoff in die Atmosphäre, sodass der Sauerstoffgehalt beinahe ein Dittel über dem heutigen Wert lag.

Woher wissen wir das? Natürlich können wir das Klima vor so vielen Jahrmillionen nicht mehr direkt messen. Auch Bohrkernuntersuchungen aus dem Eis der Antarktis, wie wir sie z.B. zur Rekonstruktion des Eiszeit-Klimas verwenden, bringen uns hier leider nicht weiter – weil es während des Maastrichtiums nämlich noch gar keinen Eisschild in der Antarktis gab! Aber es gibt trotzdem viele Spuren aus längst vergangenen Zeitaltern, die uns Hinweise geben. Zum Beispiel speichern alte Pflanzen und Tiere Informationen über die Luft und die Temperaturen, in denen sie gelebt haben, sogar wenn sie zu Fossilien werden und versteinern.

Methodik

In fossilen Blättern lässt sich an der Form und an winzigen Poren erkennen, wie viel Kohlendioxid damals in der Luft war. Böden und Gesteine, die vor Millionen Jahren entstanden sind, enthalten bestimmte Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope, also ganz besondere Varianten dieser Elemente, die sich je nach Temperatur und Zusammensetzung der Atmosphäre unterschiedlich verhalten. Auch im Kalk von Muschelschalen und im Zahnschmelz von Dinosauriern steckt ein chemischer Fingerabdruck des damaligen Klimas. Dazu kommen winzige Spurenstoffe aus Meeresbohrkernen oder Rußpartikel (Holzkohle), die verraten, wie viel Sauerstoff verfügbar war und wie häufig es gebrannt hat. Und nicht zuletzt kann auch in Bernstein noch fossile Luft eingeschlossen sein, die man auf ihre Zusammensetzung untersuchen kann. All diese Daten werden gesammelt und mit Computermodellen verbunden, um daraus ein möglichst genaues Bild der Temperaturen, Gase und Meeresspiegel zu rekonstruieren.

Natürlich liefern diese Daten aber kein klares Bild, so wie es eine heutige Mess-Station tun würde. Vielmehr bekommen wir eine Reihe an unterschiedlichen Datensätzen. Und da wir hier auch über sehr lange Zeiträume sprechen, eröffnen uns diese immer nur den Ausblick auf einen ganz bestimmten Zeitpunkt. Hunderttausend Jahre oder auch schon tausend Jahre später kann das Klima aber wieder ein komplett anderes gewesen sein! Deshalb geben Forscher, wenn sie sich korrekt ausdrücken wollen, keine genauen Werte an, sondern vielmehr ein Werte-Fenster. Also einen Bereich mit einem Minimum und einem Maximum. Die „Wahrheit“ liegt dann irgendwo zwischen diesen Werten. Aber sie muss natürlich nicht genau in der Mitte liegen: Manchmal liefert eine Studie ein wahrscheinliches Ergebnis, das am unteren Rand des Fensters liegt, aber zehn andere liegen eher am oberen Rand – dann ist tatsächlich das Maximum wahrscheinlicher, oder umgekehrt. Und mit jeder neuen Studie können sich diese Fenster auch wieder verschieben. Wissenschaft ist nämlich stets in Bewegung!

Diese Tabelle zeigt die doch sehr deutlichen Unterschiede der klimatischen Bedingungen von der heutigen Welt und der Welt des Maastrichtiums in der Übersicht:

Kategorie:	Heute:	Maastrichtium (vor 66 Ma):
Globaler mittlerer atmo­sphä­ri­scher O2-Anteil:	~20,95%	~23-29% [1] [2] [3] [4] ; wahrscheinlichster Wert: 28%  (ca. ein Drittel höher als heute!)
Globaler mittlerer atmo­sphä­ri­scher CO2-Anteil:	~427ppm	~570-1800ppm [5] [6] [7] [8]; wahrscheinlichster Wert: 1500ppm  (ca. dreieinhalb mal so hoch wie heute!)
Globale mittlere Bodentem­peratur:	~15°C	~19-25°C [9] [10] [11] [12]; wahrscheinlichster Wert: 23°C (ca. 8°C wärmer als heute!)
Globale mittlere Meerestemperatur an der Oberfläche:	~17°C	~21-27°C [9] [10] [11] [12]; wahrscheinlichster Wert: 25°C (ca. 8°C wärmer als heute!)
Gesamte Landfläche:	~29%	~18-20% [13] [14] [15]; wahrscheinlichster Wert: 19% (etwa 1/3 der heutigen Landfläche lag unter dem Meer!)
Gesamte Fläche der Meere:	~71%	~80-82% [13] [14] [15]; wahrscheinlichster Wert: 81%

Folgen des globalen Warmklimas

Eine derartig hohe Sauerstoffkonzentration, wie sie während des Maastrichtiums herrschte, birgt ein großes Gefahrenpotenzial: Feuer breiten sich hier rasend schnell aus. Den großen Waldregionen drohte bei einem Gewitter eine große Gefahr durch Brandkatastrophen. Solche verheerenden Brände kamen häufig vor und sind sogar fossil durch verkohlte Baumstämme belegt.

Die hohe Niederschlagsmenge in den Regenzeiten sorgte aber dafür, dass sich die Wälder nach so einer Katastrophe rasch wieder erholten. Besonders in den äquatornahen Küstengebieten, oder wo sich feuchte Luftströme an Gebirgskämmen aufstauten, regnete es ständig. Auch die Dinosaurier aus der Hell Creek Formation haben sehr viel Regen erlebt, insbesondere in den warmen Sommermonaten.

Vulkanismus und Klima-Gase

Die geologische Aktivität war während des Maastrichtiums höher als in den meisten anderen Zeitaltern der Erdgeschichte. Sie sorgte in der Kreidezeit vielerorts für Erdbeben und Vulkanausbrüche. Besonders im Dekkan-Gebirge auf dem Inselkontinent Indien waren sie an der Tagesordnung und sorgten so für hohe Emissionen von Treibhausgasen. Der CO2-Anteil in der Luft hatte den vierfachen Wert von heute, was erheblich zum warmen Klima beitrug. Auch die Anteile von Methan und anderen Klimagasen waren erheblich höher als heute. Dies lag aber auch mit an den großen Tieren jener Zeit, den Dinosauriern. Sie produzieren Unmengen von Methan durch ihre Verdauung. ^{[16] [17] [18] [19]}

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Wetter und Klima im kreidezeitlichen Nordamerika

Infolge der vielen Treibhausgase war das feuchte und ganzjährig warme Klima am Ende der Kreidezeit jedoch ins Ungleichgewicht geraten. Im Maastrichtium wurde es immer extremer. So herrschten in der Hell Creek Formation wegen der Nähe zum Western Interior Seaway zum Teil besonders extreme Wetterverhältnisse. Vor allem zum Wechsel der Regen- und Trockenzeiten: Dann waren Tropenstürme mit hoher Windstärke und schweren regionalen Überflutungen zu erwarten.

Es gab hier auch deutlich spürbare Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter, die den jährlichen Rhythmus des Lebens prägten. Kurzzeitige Frostperioden und Schneefälle waren jedoch im damaligen Wyoming ausgesprochen selten und kamen wohl nur in höheren Lagen vor. Die Gipfel der laramidischen Gebirgskette (heutige Rocky Mountains) dürften jedoch den größten Teil des Jahres von Schnee bedeckt gewesen sein. ^[9]

Allmählicher Wandel von Landschaft und Klima

In den Wintern des späten Maastrichtiums nahm die Niederschlagsmenge deutlich ab, die im vorausgegangenen Campanium noch deutlich höher gewesen war. So zogen sich die ausgedehnten Regenwälder, die noch zuvor das Landschaftsbild entscheidend geprägt hatten, nach und nach zurück. Sie dominierte nur noch in den küsten- oder gebirgsnahen Regionen das Landschaftsbild, wo der Regen regelmäßiger fiel. So entstanden im westlichen Nordamerika nun auch weitverzweigte Flusssysteme und nebelverhangene Bruchwälder. Auf den Trockenplateaus gab es üppige Farnprärien und Nadelwald.

In manchen Gegenden, vor allem im Landesinneren, regnete es aber bald so gut wie gar nicht mehr. Die hohen Berge im Westen hielten die vom Pazifik kommenden Luftmassen auf, was zu weniger Niederschlag in den Tälern führte. Die dort lebenden Dinosaurier, die eigentlich an ein Leben in üppigen Wäldern angepasst waren, mussten nun in kargen vulkanischen Mondlandschaften, auf ausgekühlten Lavafeldern und mancherorts auch in Steppen und Halbwüsten zurechtkommen. Doch solche Landschaftsbilder waren eher die Ausnahme, dominant waren vor allem feuchte und üppig bewachsene Flusslandschaften in einem subtropischen Klima.

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Auswirkungen des kreidezeitlichen Klimas auf die Menschen in Die weißen Steine

Das Klima ist natürlich die erste große Befremdnis, die die Menschen in Die weißen Steine bemerken, und das nicht nur in Form von angenehmer sommerlicher Wärme. Einige Figuren trifft der plötzliche „Klimawandel“ nämlich äußerst drastisch: Der hohe Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre löst beim Menschen den sogenannten Paul-Bert-Effekt aus: Tunnelblick, Ohrensausen, Übelkeit und sogar Bewusstlosigkeit würden uns erwarten, wenn wir ohne Akklimatisierung in Hell Creek einen tiefen Atemzug nehmen würden.

Die weiteren Kapitel aus der Serie Meine Welt:

Die Geographie am Ende der Kreidezeit Dinge zwischen Himmel und Erde Von Flüssen und Bergen Klima und Wetter

Quellenbelege:

1. Robert A. Berner (2006), GEOCARBSULF: A combined model for Phanerozoic atmospheric O2 and CO2, Geochimica et Cosmochimica Acta, Volume 70, Issue 23, 2006, 5653-5664, ISSN 0016-7037, https://doi.org/10.1016/j.gca.2005.11.032.

2. Ian Glasspool & Andrew Scott (2010), Phanerozoic atmospheric oxygen concentrations reconstructed from sedimentary charcoal. Nature Geoscience. 3. 10.1038/ngeo923.

3. David C. Wade, Nathan Luke Abraham, Alexander Farnsworth, Paul J. Valdes, Fran Bragg und Alexander T. Archibald (2019), Simulating the climate response to atmospheric oxygen variability in the Phanerozoic: a focus on the Holocene, Cretaceous and Permian, Climatic Past, Band 15, 1463–1483, https://doi.org/10.5194/cp-15-1463-2019.

4. Robert A. Berner (1999), Atmospheric oxygen over Phanerozoic time, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Band 96, Heft 20, 10955–10957, https://doi.org/10.1073/pnas.96.20.10955.

5. P. Andrews & G. E. Meyer (1995), Concentration of carbon dioxide in the Late Cretaceous atmosphere, Journal of the Geological Society, London, 152, 1–3, https://doi.org/10.1144/gsjgs.152.1.0001.

6. Margret Steinthorsdottir & Vivi Vajda & Mike Pole (2016), Global trends of pCO₂ across the Cretaceous–Paleogene boundary supported by the first Southern Hemisphere stomatal proxy‑based pCO₂ reconstruction, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 464, 143–152, https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2016.04.033.

7. Cheng Quan & Chunlin Sun & Yuewu Sun & Ge Sun (2009), High resolution estimates of paleo‑CO₂ levels through the Campanian (Late Cretaceous) based on Ginkgo cuticles, Cretaceous Research, 30, 424–428, https://doi.org/10.1016/j.cretres.2008.08.004.

8. D. Feng & Tütken & E. M. Griebeler & Herwartz & Pack (2025), Mesozoic atmospheric CO₂ concentrations reconstructed from dinosaur tooth enamel, Proceedings of the National Academy of Sciences, 122, e2504324122, https://doi.org/10.1073/pnas.2504324122.

9. Nan Crystal Arens & Sarah E. Allen (2014), A florule from the base of the Hell Creek Formation in the type area of eastern Montana: Implications for vegetation and climate, Through the End of the Cretaceous in the Type Locality of the Hell Creek Formation in Montana and Adjacent Areas, Special Paper of the Geological Society of America, 503, 173–207, https://doi.org/10.1130/2014.2503(06).

10. Christopher R. Scotese & Haijun Song & Benjamin J. W. Mills & Douwe G. van der Meer (2021), Phanerozoic Paleotemperatures: The Earth’s Changing Climate during the Last 540 Million Years, Earth‑Science Reviews, 215, 103503, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103503.

11. L. Nordt & S. Atchley & S. Dworkin (2003), Terrestrial Evidence for Two Greenhouse Events in the Latest Cretaceous, GSA Today, 13, 4–9, https://doi.org/10.1130/1052-5173(2003)013.

12. Z. Dubicka & W. Wierny & M. J. Bojanowski & M. Rakociński & I. Walaszczyk & N. Thibault (2024), Multi‑proxy record of the mid‑Maastrichtian event in the European Chalk Sea: Paleoceanographic implications, Gondwana Research, 129, 1–22, https://doi.org/10.1016/j.gr.2023.11.010.

13. B. L. Otto‑Bliesner (2002), Late Cretaceous ocean: Coupled simulations with the National Center for Atmospheric Research Climate System Model, Journal of Geophysical Research, 107, https://doi.org/10.1029/2001JD000821.

14. Carl Fred Koch & Thor Arthur Hansen (2025), Cretaceous Period, Encyclopedia Britannica, https://www.britannica.com/science/Cretaceous‑Period.

15. A. G. Plint & D. Uličný & S. Čech & I. Walaszczyk & D. R. Gröcke & J. Laurin & J. A. Shank & I. Jarvis (2022), Trans‑Atlantic correlation of Late Cretaceous high‑frequency sea‑level cycles, Earth and Planetary Science Letters, 578, Article 117323, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117323.

16. G. Keller, J. Punekar & P. Mateo (2016), Upheavals during the Late Maastrichtian: Volcanism, climate and faunal events preceding the end-Cretaceous mass extinction, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 441, 137–151, https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2015.06.034.

17. J. S. K. Barnet, K. Littler, D. Kroon, M. J. Leng, T. Westerhold, U. Röhl & J. C. Zachos (2018), A new high‑resolution chronology for the late Maastrichtian warming event: Establishing robust temporal links with the onset of Deccan volcanism, Geology, 46, 147–150, https://doi.org/10.1130/G39771.1.

18. Alexa Fischer, Sietske J. Batenburg, André Bahr, Silke Voigt, Anne Rheinberger, Sarah Schmickal, Silvia Rheinberger, Markus Greule, Stefan Rheinberger & Oliver Friedrich (2025), Precession-paced late Maastrichtian bottom-water dynamics, Communications Earth & Environment, 6, Article 239, https://doi.org/10.1038/s43247-025-02219-y.

19. Thomas Westerhold, Edoardo Dallanave, Donald Penman, Blair Schoene, Ursula Röhl, Nikolaus Gussone & Junichiro Kuroda (2025), Earth orbital rhythms links timing of Deccan Trap volcanism phases and global climate change, Science Advances, 11, eadr8584, https://doi.org/10.1126/sciadv.adr8584.

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