Chemnitzer Wald ist 291 Millionen Jahre alt - Alter des Versteinerten Waldes bestimmt

Fundschicht in Chemnitz mit vulkanischer Asche und verkieseltem Baumstamm © Senckenberg

Wissenschaftler der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden und des Museums für Naturkunde Chemnitz haben mit Hilfe von Uran- und Blei-Isotopen den Versteinerten Wald aus Chemnitz auf 291 Millionen Jahre datiert.

Versteinerte Wälder können eingebettet in vulkanische Gesteine oder Sediment-Ablagerungen viele Millionen Jahre erhalten bleiben. Eine derartige Fossillagerstätte ist der Versteinerte Wald von Chemnitz. Die fossilen Bäume liegen im Untergrund der Stadt in einem grobkörnigen vulkanischen Gestein. Beim Ausbruch des nahgelegenen „Zeisigwald-Vulkans“ wurden die Bäume durch die Druckwelle der Eruption wie Streichhölzer umgeknickt, entwurzelt und entästet und mit heißen vulkanischem Auswurfmaterial bedeckt. Das Eindringen von Kieselsäure konservierte anschließend die Zellstruktur der Pflanzen bis in kleinste Detail und sorgte für die Versteinerung.

Das Alter der Fundschichten des Versteinerten Waldes von Chemnitz wurde nun im Geochronologie-Labor der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden von einem Geologen-Team unter der Leitung von Prof. Dr. Ulf Linnemann (Senckenberg) und PD Dr. Ronny Rößler (Museum für Naturkunde Chemnitz) mit Hilfe von Uran- und Bleiisotopen bestimmt. Es beträgt 291plus/minus 3 Millionen Jahre.

„Wir haben das Alter an dem Mineral Zirkon ermittelt, das in vulkanischen Aschen aus den Fundschichten des Versteinerten Waldes häufig zu finden ist“ erklärt Prof. Ulf Linnemann. „ Allerdings sind die Mikrokristalle nur etwa 200 bis 250 Mikrometer groß. Ein Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter und damit 200mal kleiner als der Punkt in einer Tageszeitung.“

Mit hochmodernem Gerät - einem Massenspektrometer, das mit induktiv gekoppeltem Plasma verbunden ist (LA-ICP-MS) - analysierten die Wissenschaftler die zur Altersbestimmung nötigen Uran- und Bleiisotope. Dazu wurde ein kleiner Teil eines einzelnen Zirkons durch einen Laser verdampft und die Isotope im Zirkondampf mit dem Massenspektrometer gemessen.

Das jetzt bestimmte sogenannte radiometrische Alter von etwa 291 Millionen Jahren bestätigt die paläontologische, also durch Fossilien vorgenommene Alterseinstufung des Versteinerten Waldes in das Untere Perm, in dem der aus Sedimenten und Vulkaniten bestehende Schichtkomplex der Gesteinseinheit Rotliegendes abgelagert wurde. Allerdings ist die radiometrische Bestimmung erheblich genauer.

In der Zeit des Perms gab es umwälzende geo- und biologische Veränderungen auf der Erde. Durch die Kollision des Old-Red-Kontinents im Norden mit dem Südkontinent Gondwana bildete sich der Superkontinent Pangäa und es kam zu einem intensiven Vulkanismus, der das Gesicht der Erde neu gestaltete. Lebensräume wurden zerstört, aber auch neue Entwicklungen gefördert und einzigartige Momentaufnahmen der Evolution überliefert.

Zwischen 2008 und 2011 wurde durch die wissenschaftliche Grabung des Museums für Naturkunde in Chemnitz ein fossiles Ökosystem ans Tageslicht gebracht. Dabei wurden neben spektakulären Bäumen, die direkt an ihrem Wuchsort konserviert wurden, erstmals zahlreiche fossile Tiere, wie Reptilien, Amphibien und Arthropoden, entdeckt. Die Funde werden derzeit unter Beteiligung zahlreicher Fachleute aus dem In- und Ausland präpariert und wissenschaftlich bearbeitet.

„So können wir noch eine Menge über die vielfältigen Pflanzen- und Pflanzen-Tier-Beziehungen im Versteinerten Wald erfahren“ beschreibt PD Dr. Ronny Rößler die Arbeit der Wissenschaftler. „Es sind längst nicht alle Geheimnisse um den Versteinerten Wald von Chemnitz gelüftet!“

Quelle: Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen