Die Trias (250 - 203 Ma)

Die Trias stellt den Beginn des Mesozoikums dar, der Ära mit "mittelaltertlicher" mariner Tierwelt. Die bekannte Dreigliederung (daher der Name Trias, seit Alberti 1834) in Mittel- und Westeuropa ("germanische Trias") in die nicht isochronen Fazieseinheiten Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper hat keinen international gültigen Charakter. Stattdessen wird die Trias zeitlich international in sieben Stufen aus dem russischen und alpinen Sprachraum gegliedert ("alpine Trias"). Die Einteilung in Unter-, Mittel- und Obertrias allerdings ist zwar formal gültig, aber unüblich.
Hauptleitfossilien im marinen Bereich sind Ammonoideen (Ceratiten) und Conodonten, weiterhin Pelecypoden, Ostracoden, Crinoiden und Kalkalgen, im nichtmarinen Bereich Pflanzen, Sporen/Pollen und Conchostracen.

Einteilung der Trias in die drei Serien Unter-, Mittel- und Obertrias (mit absoluten Datierungen) und die weitere Untergliederung in sieben Stufen (nach der International Stratigraphic Chart der IUGS, 2000).



Plattentektonische Entwicklung:

Plattentektonische Situtation der Erde vor ca. 220 Ma (Obertrias), vereinfacht, umgezeichnet und ergänzt nach R. Blakey (Univ. of Arizona), http://vishnu.glg.nau.edu/rcb, hier auch weitere Bilder der triassischen Erde

Legende
Abkürzungen

(Animation 600 Ma: klein / groß)

 

Der Pangäa-Superkontinentzyklus erlebte nach seinem Höhepunkt zu Beginn der Trias bereits Anfang der Zerfallsphase am Ende der Trias. Die generelle Konstellation der Kontinente war ähnlich wie im Perm: Pangäa mit den großen Ozeanen (Paläo-)Tethys und Panthalassa. Die Tethys reichte in niedrigen Breiten nach Westen in den Kontinent hinein, dadurch entstanden hier viele Riffe und Evaporite. Im Verlaufe der Trias begann die Tethys nach Westen vorzudringen. In der Obertrias bildete sich ein kontinentales Riftsystem zwischen Nordamerika und Nordwestafrika, mit mächtigen kontinentalen Sedimentfolgen und intensivem basaltisch / doleritischem Vulkanismus. Hiermit begann der Zerfall Pangäas.

Größere Terranes (kimmerische Blöcke, z.B. Türkei, Iran, Afghanistan, Tibet und Malaysia), die sich schon früher (Karbon und Perm) vom Nordostrand Gondwanas (= Südteil der Pangäa) abgespaltet hatten, trafen in der Trias und später (Jura) nach ihrer Norddrift über die (Paläo-)Tethys den Südrand des heutigen Asiens und führten zu kleineren Gebirgsbildungen (kimmerisches Orogen, Cathaysia-Orogen). Westlich des heutigen Amerika begannen einige größere Terranes eine lange Wanderung von der Süd- auf die Nordhalbkugel (Wrangellia, Stikinia, Sonomia).


Die Trias zeigte anfangs eine kontinuierliche weltweite Transgression, am Ende eine weltweite Regression des Meeres. Bezüglich der langfristigen Klimaentwicklung begann der Übergang von der jungpaläozoisch-triassischen Icehouse- zur mesozoischen Greenhouse-Ära. Nirgends finden sich Vereisungsspuren aus dieser Zeit. Die Temperaturen stiegen weltweit kontinuierlich an.
Die Sauerstoff- und CO2-Gehalte der Atmosphäre stiegen anfangs deutlich an, sanken aber später wieder ab bis zu einem Minimum an der Trias/Jura-Grenze. Dies korreliert mit einer anfangs ansteigenden, später wieder absinkenden Rate in der Produktion ozeanischer Kruste und der damit verbundenen vulkanischen Entgasung.
Die Klimate waren in der Trias anfangs oft semiarid bis arid (besonders in den Zentralbereichen von Pangäa mit hohen Verdungstungsraten und geringen Niederschlägen), wurden jedoch später (z.B. Keuper in Mitteleuropa) deutlich humider. Es entwickelte sich zu dieser Zeit ein bis in den Oberjura hinein andauerndes Megamonsun-Windsystem, welches nach Abtragung des die Windsysteme hemmenden variszischen Gebirges (siehe Perm) im Nordsommer Feuchtigkeit auch nach Mitteleuropa Europa brachte.


Europa und Nordamerika:

Im Bereich der "germanischen Trias" (siehe oben) wurden im Buntsandstein ganz überwiegend nichtmarine klastische Gesteine mit oft rötlichen Farben abgelagert. Die zyklischen Abfolgen lassen innerhalb des nach Süden geschlossenen mitteleuropäischen Beckens oft weit verfolgen. Im Zentralbereich (Norddeutschland-Nordsee) kam es bei wiederholten Transgressionen aus der Tethys über Polen und Oberschlesien auch zu marinen Ablagerungen, ganz am Ende auch zu Salinaren (Röt).

Berliner Studenten beim Üben der Gesteinsansprache in einer Sandgrube im unteren Buntsandstein des Thüringer Beckens. Typisch sind bunte Gesteinsfarben und diverse Schrägschichtungskörper (unterschiedlich starkes Einfallen der Schichtgrenzen) durch wandernde subaquatische Dünen und Rippeln in solchen fluviatilen Gesteinsserien. Während der Ablagerung des Buntsandsteins flossen große Fluss-Systeme durch das südliche und mittlere germanische Becken nach Norden.
Foto: Geländepraktikum zur Erdgeschichte, April
2001

Im Zuge weltweiter Transgressionen wurde dann in der mittleren Trias der mitteleuropäische Raum durch das Muschelkalkmeer überflutet, nun auch von Süden über die Burgundische Pforte. In dem flachmarinen Bereich sind Gezeitenablagerungen häufig. Der mittlere Teil des Muschelkalks ist oft als Salinar ausgebildet.
Der anschließende Keuper zeigt wechselhafte Bedingungen bei feuchter werdenden Klimaten und wiederholten Meeresvorstößen aus der Tethys, besonders am Ende (Rhät) und am besten mit dem alpinen Raum durch Pelecypoden korrelierbar. Die Zulieferung klastischen Materials geschah vor allem aus dem Norden (Baltica).
Im alpinen Raum (Nordrand der Tethys) war die Entwicklung völlig anders (ausschließlich vollmarin). Mächtige Karbonate herrschen vor, darunter große Riffkomplexe mit Riffkalken und lagunären Gesteinen. Der ehemals etwa 1000 km breite Schelf wurde nach der Trias im Zuge der alpidischen Orogenese auf nur noch 150 km eingeengt (heutige kalkige Ostalpen).
In dem Obertrias-Riftsystem zwischen Nordamerika und Nordwestafrika bildeten sich mehrere tausend Meter mächtige, zyklisch aufgebaute nichtmarine Folgen (Newark Supergroup) mit einer Vielzahl von Dinosaurierfährten.
Im Westen der USA waren wie schon im Perm und weiter bis in den Mitteljura hinein weit ausgedehnte Wüstensedimente (Dünenablagerungen) unter den trockenen Klimaten im Zentrum der Pangäa verbreitet (Colorado Plateau etc.).
Am Westrand von Pangäa wurde wie schon im Perm und bis in die Kreide hinein der Urozean Panthalassa subduziert und brachte eine Vielzahl exotischer Terranes mit, aus denen der Westrand Nordamerikas heute zusammengestückelt ist.


Die Pflanzenwelt:

Mit der Trias begann die Hauptphase der phytischen Ära des Mesophytikums (Dominanz der Nacktsamer). Wichtigste Gruppen waren die Koniferen, Ginkgogewächse und Palmfarne (Cycadeen und Cycadoideen), daneben die Samenfarne. An feuchten Standorten dominierten weiterhin die Sporenpflanzen, v.a. Farne und Schachtelhalme. Bei Letzteren kam es zum allmählichen Verschwinden der paläozoischen Calamiten und zur raschen Dominanz der modernen Formen (Equiseten).
In der frühen Trias waren weltweit noch Bärlappgewächse verbreitet, die an etwas trockenere Klimat angepasst waren (z.B. Pleuromeia im deutschen Buntsandstein).
Die Palmfarne (Cycadeen und Cycadoideen) wurden besonders im Keuper extrem häufig. Ihre typischen Wedel finden sich massenhaft in sehr vielen Fundstellen. Neben den Palmfarnen diversifizierten besonders die Koniferen mit ihrer permisch-triadischen Hauptgruppe, den Voltzien. Ab der Obertrias gab es echte Araucariaceen mit bereits bis zu 60 m hohen Bäumen (z.B. im Petrified Forest National Park in Arizona, USA).
Der Übergang zum Unterjura ist mit den Floren kaum zu definieren, man spricht vielmehr von einer typischen Rhätolias-Flora (z.B. in Franken).


Die Tierwelt:

Nach dem bedeutenden Massenaussterben an der Perm/Trias-Grenze begann sich mit Beginn der Trias eine gegenüber dem Paläozoikum deutlich andere, typisch mesozoische marine Invertebratenfauna zu entwickeln, die in vielen Punkten schon eine recht moderne Zusammensetzung hatte. Etwas verzögert nach der PT-Grenze stieg die Diversität stark an, wurde jedoch am Ende der Trias durch ein weiteres Massenaussterben (ebenfalls eines der "großen fünf") an der Trias/Jura-Grenze wieder eingeschränkt.
Bei den Korallen fand ein erneuter Aufschwung ab der Mittel-Trias (bis heute) mit den Scleractinia, den streng zyklisch gebauten Septenkorallen, statt. Ihre früher angenommene Ableitung von den paläozoischen Rugosa wird heute aufgrund des unterschiedlichen Skelettmaterials (Calcit bei den Rugosa, Aragonit bei den Scleractinia) bezweifelt. Möglicherweise sind sie polyphyletisch. Scleractinia sind viel häufiger als Rugosa koloniebildend.
Nach der PT-Krise kam es wie bei allen Molluskengruppen bei den Muscheln zur einer raschen Diversitätszunahme. Die ökologische Rolle der epibenthonischen Zweischaler wurde großenteils von den Brachiopoden übernommen. Heterodonta entwickelten leistungsfähigere Kiemen (eulamellibranchiat) und konnten mit deren gesteigerter Pumpleistung im Verein mit der Ausbildung von stärkeren und längeren Siphonen in tiefere Sedimentschichten eindringen (Endobenthos). Das erklärt den enormen Aufschwung der Muscheln seit dem Beginn des Mesozoikum, wobei die lange Anlaufphase im Paläozoikum unklar ist (Brachiopoden waren keine Endobenthonten!). Im marinen Bereich sind Muscheln erstmalig auch als Parastratigraphen nutzbar (Daonellen der Trias, Schizodonta zur Korrelation zwischen "germanischer" und "alpiner" Trias). In gesteinsbildender Häufigkeit traten bestimmte Formen in allen ökologischen Milieus auf ("Muschelkalk", Megalodonten in den Alpen, Süß- und Brackwasserformen im Keuper).
Eine starke Radiation ist auch bei den Gastropoden im marinen Bereich zu verzeichnen. Zahlreiche Untergruppen nahmen an Formenvielfalt stark zu, die Hinterkiemer (Opisthobranchia), zu denen die Schwimmschnecken der Ozeane gehören, tauchten erstmalig auf. Generell bestehen aufgrund der Hartteilmineralogie (Aragonit) jedoch noch unvollständige Kenntnisse über die frühmesozoischen Schnecken.
Die Nautiloideen hatten ihre paläozoische Blütezeit hinter sich. Neben eher seltenen Orthoceraten sind aber eingerollte Nautilida im Muschelkalk noch häufig.
Im Gegensatz dazu sind die Ammonoideen mit der triadischen Hauptgruppe der Ceratiten oder Mesoammonoideen in marinen Gesteinen oft sehr häufig und stellen die Hauptzonenfossilien der Trias. Eine besonders hochauflösende Stratigraphie ist im Muschelkalk möglich. Typisch ist die ceratitische Lobenlinie mit runden Sätteln und geschlitzten Loben, im pelagischen Raum (Tethys) gab es aber auch schon Gattungen mit völlig zerschlitzter Lobenlinie. Wenige Formen vermitteln stratigraphisch zwischen germanischer und alpiner Trias. Die Ceratiten starben an der Trias/Jura-Grenze aus, wenige Phyllo- und Lytoceraten überlebten und wurden zu Stammformen der Neoammonoideen, den "eigentlichen" Ammoniten in Jura und Kreide.
Unter den Brachiopoden erlebten während der Trias die Rhynchonelliden und Terebratuliden (letztere oft massenhaft im Muschelkalk vertreten, "Terebratelbänke") eine starke Radiation. Wenige Spiriferiden waren die Überlebenden der typisch paläozoischen Faunen.
Die Conodonten als durch das ganze Paläozoikum bis in die Trias stratigraphisch in Karbonaten gut nutzbare Reste von primitiven Chordatieren, mittlerweile entscheidend für die Definition der Perm/Trias-Grenze, sterben am Ende der Trias aus.

Die Wirbeltiere: Bei den Fischen ist die Trias eine Zeit der Erstnachweise vieler moderner Gruppen innerhalb der Actinopterygier. Bei den Amphibien treten die Frösche treten erstmalig auf, generell gingen die Amphibien in Größe und Diversität aber wie im Perm noch weiter zurück. Die Hauptentwicklung geschah bei den Reptilien mit der Entstehung zahlreicher neuer Gruppen wie den Dinosauriern (ab 230 Ma, bis 10 m lang), den wasserlebenden Ichthyosauriern, Sauropterygiern und Placodonten (Pflasterzahnechsen, häufig im Muschelkalk) sowie auch schon den Krokodilen, Schildkröten und den ersten Flugsauriern. Bei den Dinosauriern kam es schon in der Obertrias zur Trennung zwischen Ornithischiern und Saurischiern.
Die säugetierähnlichen Reptilien (Therapsida) gingen stark zurück. Von ihnen spalteten sich allerdings schon in der obersten Trias die ersten Säugetiere ab, die aber noch sehr klein blieben (Mausgröße) und nur eine Nebenrolle spielten.
Wiederholt publizierte angegliche erste Vögel schon aus der Trias wurden bisher in keinem der Fälle als solche verifiziert. Auch aktuelle Funde angeblicher erster Federn (Tagespresse im Jahr 2000) haben sich eher als verlängerte Schuppen herausgestellt.