Belege für die Eozän-Aridifizierung des hyperariden Kerns der Atacama-Wüste

Warum eine extrem trockene Wüste wichtig ist

Die Atacama-Wüste im Norden Chiles ist eines der nächstliegenden natürlichen Analogien zur Oberfläche des Mars. Sie ist so trocken, dass Teile weniger als zwei Millimeter Regen pro Jahr erhalten und Landschaften über Millionen von Jahren nahezu unverändert bleiben können. Dennoch wird seit Langem darüber gestritten, wann diese extreme Trockenheit begann und wodurch sie ausgelöst wurde. Diese Studie nutzt winzige Mineralienspuren in Quarzgeröllen, um zu zeigen, dass das Herz der Atacama seit mindestens dem Eozän extrem trocken ist — also um Zehner von Millionen Jahren früher als viele frühere Vorstellungen vermuteten.

Die steinernen Zeitmesser der Wüste lesen

Die Forschenden konzentrierten sich auf die Coastal Cordillera, ein niedriger Gebirgszug zwischen dem Pazifik und dem inneren Teil der Anden. Hier sind breite, fast formlose Flächen mit kantigen Quarzgeröllen übersät, die auf dünnen Sedimenten und salzreichen Krusten ruhen. Weil Wind und Wasser so wenig Arbeit geleistet haben, können diese Gerölle als natürliche Zeitmesser dienen. Hochenergetische Teilchen aus dem Weltraum verändern allmählich Atome in Mineralen an der Oberfläche; je länger ein Geröll freiliegt, desto mehr dieser speziellen Atome akkumuliert es. Durch Messung der Mengen an kosmogenem Neon und Beryllium in 135 Quarzklasten von mehreren Flächen konnte das Team abschätzen, wie lange jedes Geröll effektiv dem Himmel ausgesetzt war.

Eine Landschaft eingefroren in der tiefen Zeit

Die Ergebnisse zeigen erstaunlich lange Expositionsdauern. Viele Gerölle weisen Signale auf, die 20 bis 40 Millionen Jahren an oder nahe der Oberfläche entsprechen, einige reichen bis etwa 60 Millionen Jahre zurück. Entscheidend ist, dass diese alten Klasten von Flächen stammen, die selbst deutlich später entstanden sind, etwa an der Übergangszeit Oligozän–Miozän, wie durch datierte Vulkanasche‑Schichten darunter belegt wird. Das bedeutet, die Gerölle waren bereits lange lebendig, bevor sie ihre jetzigen Ruheplätze erreichten. Sie müssen langsam aus dem Festgestein freigelegt, durch seltene dünne Überschwemmungen kurze Strecken bewegt und dann in einer Umgebung mit nahezu keiner Erosion über gewaltige Zeiträume unbewegt gelassen worden sein.

Jüngere und entfernte Quellen ausschließen

Das Team prüfte, ob der Quarz aus höheren, rasch aufsteigenden Teilen der Anden stammen könnte, wo dünnere Luft die kosmische Strahlenuhr beschleunigen würde. Nahegelegene Flussgerölle, die eindeutig aus den Anden stammen, enthalten jedoch nur sehr geringe Mengen an kosmogenem Neon, was auf kurze Expositionszeiten vor der Begrabenheit hinweist. Unabhängige Studien andiner Ablagerungen fehlen ebenfalls ähnlich alte Expositionsalter. Zusammen sprechen diese Befunde gegen hoch gelegene, ferne Quellen. Stattdessen stammen die Quarzklasten offenbar aus lokalem Festgestein der Coastal Cordillera, wo die Erosion bemerkenswert langsam war und wo Salzkrusten und Gipsböden die Oberfläche zusätzlich schützten und so Steine über Millionen von Jahren an Ort und Stelle bewahrten.

Die Verbindung von Wüstentrockenheit mit globaler Abkühlung

Weil sich die Quarz-Expositionsaufzeichnungen bis ins Eozän zurückverfolgen lassen, deuten sie darauf hin, dass stark wasserlimitierte Bedingungen im hyperariden Kern der Atacama bereits etabliert waren, lange bevor der Hauptauftrieb der Anden und die vollständige Entwicklung des modernen Humboldtstroms stattfanden. Die Autorinnen und Autoren vergleichen ihre Daten mit globalen Klimadaten, die die langfristige Abkühlung seit einer warmen Phase, dem Early Eocene Climatic Optimum, dokumentieren. Sie schlagen vor, dass diese Abkühlung zusammen mit frühen Varianten eines kalten Küstenstroms entlang Südamerikas die Region wahrscheinlich über eine Schwelle in anhaltende Trockenheit gedrängt hat. Späterer Gebirgsaufbau und ozeanische Veränderungen haben die Aridität vermutlich anderswo ausgeweitet und verstärkt, aber sie haben den hyperariden Zustand im küstennahen Kern nicht ausgelöst.

Was das für die trockenen Grenzen der Erde bedeutet

Für Nicht‑Spezialisten ist die Kernbotschaft, dass das trockenste Herz der Atacama viel länger nahezu regenfrei und geologisch eingefroren war, als viele Wissenschaftler zuvor annahmen. Gerölle, die ruhig auf der Oberfläche liegen, dokumentieren Expositionszeiten in der Größenordnung von Zehnern von Millionen Jahren — etwas, das in einer feuchteren oder aktiveren Landschaft unmöglich wäre. Das verschiebt den Beginn des hyperariden Kerns der Atacama mindestens ins Eozän zurück und verknüpft ihn mit globaler Klimabeklemmung statt nur mit lokalem Gebirgsbau. Die Studie zeigt, wie winzige Atome in alltäglichen Mineralien offenbaren können, wann die extremsten Wüsten der Erde die Schwelle zur nahezu dauerhaften Trockenheit überschritten haben.

Zitation: Ritter-Prinz, B., Binnie, S.A., Stuart, F.M. et al. Evidence for Eocene aridification of the Atacama Desert’s hyperarid core. Nat Commun 17, 4520 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-73422-4

Schlüsselwörter: Atacama-Wüste, Hyperaridität, kosmogene Nuklide, Eozän-Klima, Wüstenentwicklung