Saurier aus der Mitteltrias des Monte San Giorgio

Heinz Furrer, Paläontologisches Museum,
Karl Schmid-Strasse 4, 8006 Zürich










Serpianosaurus

Forschungsgeschichte

Der Monte San Giorgio im Südtessin an der Grenze zu Italien ist nicht nur bei Fachleuten und interessierten Laien, sondern auch bei einem breiteren Publikum als "Berg der Saurier" bekannt. Die fossilreichen Schichten sind schon im letzten Jahrhundert bei Besano auf italienischem Gebiet entdeckt und von Mailänder Wissenschaftern untersucht worden. Beim bergmännischen Abbau von "Ölschiefer" kamen immer wieder Reste von Fischen und Reptilien zum Vorschein. Aus den bituminösen Tonsteinen wurde durch trockene Destillation das "Saurolo" gewonnen, das als Ausgangsprodukt zur Herstellung einer pharmazeutischen Bituminatsalbe diente. 1919 wurde der Zoologe und Paläontologe B. Peyer bei Meride auf Schweizer Seite auf die Versteinerungen aufmerksam. Von 1924 bis 1975 führte die Universität Zürich in verschiedenen Schichten systematische Grabungen durch. Dabei konnte überaus reichhaltiges Fossilmaterial an Meeressauriern und -fischen, aber auch an wirbellosen Tieren und Pflanzen geborgen werden. Zur Zeit sind 20 verschiedene Saurier- und 50 verschiedene Fischarten nachgewiesen. Die Grabungen, finanziert aus Mitteln des Kantons Zürich, des Schweizerischen Nationalfonds und von Stiftungen, standen unter der Leitung von B. Peyer, E. Kuhn-Schnyder und H. Rieber. Die wichtigsten Funde wurden in Zürich präpariert und wissenschaftlich bearbeitet. Eine Auswahl der besten Stücke sind in den Museen von Zürich, Lugano und Meride dem Publikum direkt zugänglich.

Nach 19-jährigem Unterbruch begann das Zürcher Museum 1994 wieder mit kleineren Grabungen, die seither unter Leitung von H. Furrer in Zusammenarbeit mit dem Museo di storia naturale Lugano und finanzieller Unterstützung durch den Kanton Tessin weitergeführt werden. Ziele der neuen Grabungen sind nicht in erster Linie spektakuläre Saurierskelette, sondern detaillierte Untersuchungen interessanter Schichtabschnitte in den Meride-Kalken. Dazu gehören sorgfältige Beobachtungen und Dokumentationen zur Art, Verteilung und Häufigkeit der Fossilien in der Schichtreihe und innerhalb einzelner Bänke. Auch einzelne Knochen, Koprolithen, Kalkalgen und Mikrofossilien wie Foraminiferen und Ostracoden sind wichtig. Erst die Erfassung aller tierischen und pflanzlichen Fossilien erlaubt einigermassen fundierte Aussagen zum damaligen Ökosystem, also zu den damaligen Lebensgemeinschaften, den Beziehungen der Organismen untereinander (z.B. Nahrungsketten) und zu ihrer Umwelt. Die Erhaltung der Fossilien und der Aufbau der Gesteine (Sedimentologie, Geochemie und Diagenese) sollen weitere Hinweise zur Entstehung der Wirbeltier-Fundschichten liefern.

Ticinosuchus


Fische und Meeressaurier

Gut erhaltene Reste von Wirbeltieren wurden am Monte San Giorgio in fünf verschiedenen Schichten gefunden, die in der Mitteltrias-Zeit, also vor etwa 230 bis 240 Millionen Jahren entstanden sind. Die meisten Funde stammen aus der Grenzbitumenzone, einer 16 m dicken Wechsellagerung von bituminösen Dolomitbänken und dünneren Lagen schwarzer, bituminöser Tonsteine ("Tonschiefer"). Besonders artenreich ist der mittlere Abschnitt der Grenzbitummenzone, der früher in der Val Porina und der Cava Tre Fontane bergmännisch ausgebeutet wurde. Dort wurden bei Grabungen in und ausserhalb der Stollen die ersten bedeutenden Funde gemacht. Die grösste systematische Grabung ("P. 902" beim Aufstieg von Serpiano zum Monte San Giorgio) dauerte von 1950 bis 1968. So stammen alle Fischsaurier (Ichthyosauria), Pflasterzahnsaurier (Placodontia) und Knorpelfische (Chondrichthyes) aus der Grenzbitumenzone. Ebenso Paranothosaurus, der grösste Paddelsaurier (Sauropterygia), die meisten Exemplare des Giraffenhalssauriers


Tanystropheus und der einzige grössere Landsaurier Ticinosuchus. In den Tonsteinen sind die Wirbeltierfossilien auffallend gut und oft als vollständige Skelette erhalten geblieben. Sie sind aber immer flachgedrückt. In den Dolomitbänken sind sie weniger deformiert. Nur in den dolomitischen Bänken kommen neben häufigeren wirbellosen Tieren auch selten Kalkalgen und Landpflanzen vor.

 


Tanystropheus

Dank zahlreichen Leitfossilien, wie Ammonoideen und dünnschaligen Muscheln der Gattung Daonella, konnte gezeigt werden, dass die Grenzbitumenzone zur Zeit der späten Mitteltrias-Stufen Anis- und Ladin-Stufe der Mitteltrias entstanden ist. Hochauflösende Einzelkorn-Datierungen an Zirkonen aus einer vulkanischen Aschenlage (Bentonit) unterhalb dieser Grenze ergaben ein radiometrisches U-Pb-Alter von 241-242 Millionen Jahren.

Neusticosaurus , Pachypleurosauride

Neusticosaurus pusillus

Auch in jüngeren Schichten der Mitteltrias am Monte San Giorgio (untere Meride-Kalke und Kalkschieferzone der obersten Meride-Kalke) sind Reptilien und Fische gefunden worden. Allerdings zeigen die geringere Artenzahl und das seltene Vorkommen von Wirbellosen deutlich verschlechterte Lebensbedingungen an. In den unteren Meride-Kalken wurden drei fossilreiche Horizonte entdeckt. Die Cava-inferiore-Schichten mit dem kleinen Pachypleurosaurier Neusticosaurus pusillus wurden von 1927 bis 1941 an diversen Lokalitäten untersucht. Aus diesem Niveau stammt das schönste Exemplar von Ceresiosaurus calcagnii sowie eine grössere Anzahl von Schmelzschuppenfischen. In den Cava-superiore-Schichten mit Neusticosaurus peyeri und Ceresiosaurus calcagnii wurde nur 1928 an der Lokalität Acqua del Ghiffo gegraben. Die Cassina-Schichten mit dem grossen Pachypleurosaurier Neusticosaurus edwardsii wurden 1933 und von 1971-1975 bei der Cassina detailliert studiert. Neben drei Exemplaren von Ceresiosaurus, einem Macrocnemus und einem Tanystropheus wurden viele gut erhaltene Knochenfische (v.a Saurichthys) gefunden. Aus den jüngsten Schichten der Meride-Kalke, der Kalkschieferzone sind bisher vor allem kleine Fische, kleine Krebse, Pflanzenreste und ein Paddelsaurier (Lariosaurus) gefunden worden.

Lebens- und Ablagerungsraum in der Mitteltrias

Die Gesteine der Grenzbitumenzone und der Meride-Kalke gingen aus Ablagerungen hervor, die am Grunde eines etwa 100 m tiefen Meeresbeckens von mindestens 20 km Durchmesser entstanden sind. Dieses flache Becken gehörte zu einer breiten Karbonatplattform und war wohl durch Riffe und Kalksandbarren weitgehend vom offenen Meer abgetrennt. Gleichaltrige Flachwassergesteine sind vom San Salvatore bei Lugano und auf italienischem Gebiet östlich von Porto Ceresio bekannt. Vermutlich gehörten die Beckensedimente des Monte San Giorgio zum gleichen Ablagerungsraum wie die etwa gleichaltrigen Perledo-Varenna-Kalke an der Ostseite des Comersees, die seit 1847 durch ihre Wirbeltierfossilien bekannt sind. Diese plattigen Kalke verzahnen sich gegen Osten mit der Plattformfazies des Esino-Kalks. Die eingeschränkte Wasserzirkulation und möglicherweise eine stabile Wasserschichtung durch schwereres salzreicheres Bodenwasser führte zu Sauerstoffmangel am Grund dieses Beckens. Deshalb konnte die organische Substanz der aus dem reich belebten Oberflächenwasser absinkenden toten Lebewesen, vorwiegend Bakterien, einzellige Pflanzen und Tiere, nicht oder nur teilweise verwesen. Im lebensfeindlichen Faulschlamm, der heute als bituminöser Tonstein vorliegt, wurden die Skelette abgesunkener Kadaver von Sauriern und Fischen hervorragend konserviert. Bei der späteren Kompaktion des ursprünglich sehr wasserreichen Faulschlamms sind die eingebetteten Skelette plattgedrückt und die Knochen teilweise zerbrochen worden. Die bituminösen Tonsteine, Dolomite und Kalke sind typische Erdöl-Muttergesteine. Ähnliche Vorkommen unter den mächtigen jüngeren Sedimentgesteinen der Po-Ebene dürften die Quellen für die dortigen Öl- und Gas-Felder gebildet haben.

Mixosaurus

   

Geologische Geschichte des Südtessins

Der Monte San Giorgio besteht aus verschiedenartigen Gesteinen der Perm- und Trias-Zeit, deren Schichten gegen Süden unter die Poebene einfallen. Auf dem kristallinen Grundgebirge liegen mächtige vulkanische Gesteine der Perm-Zeit, die vor 280 Millionen Jahren in Grabenbrüchen auf einem alten Kontinent (Pangäa) entstanden sind. Darüber folgen Sandsteine und eine mächtige Serie von Dolomit- und Kalkgesteinen der Trias, die vor 240 bis 205 Millionen Jahren im warmen Wasser eines flachen Schelfmeeres des weltumspannenden Tethys-Ozeans abgelagert wurden. In der frühen Jura-Zeit, vor 205 bis 190 Millionen Jahren zerbrach der Superkontinent Pangäa und das heutige Südtessin lag am Nordrand des Südkontinents Gondwana, der immer mehr vom Nordkontinent Laurasia wegdriftete. Auf untermeerischen Schwellen blieben wenige Meter mächtige bunte, fossilreiche Kalke und Breccien erhalten, die als jurassische Spaltenfüllungen in den Steinbrüchen von Arzo aufgeschlossen sind. Gleichzeitig wurden in einem benachbarten Becken einige tausend Meter mächtige kieselige Kalke abgelagert, die heute den Monte Generoso aufbauen. In der späten Jura- und frühen Kreide-Zeit lag das ganze Gebiet am Grund eines tiefen Ozeans, der in der späten Kreide- und frühen Tertiär-Zeit durch die beginnende Alpenfaltung immer stärker eingeengt und schliesslich eliminiert wurde. Dabei wurden die inzwischen verfestigten Sedimente zerbrochen, steilgestellt und allmählich über den Meeresspiegel gehoben. Durch die anhaltende Erosion von Wasser und Eis sind nun die alten Gesteinsarchive wie die Seiten eines Geschichtsbuches offengelegt.

Geotop Monte San Giorgio - ein kantonales Schutzgebiet

Das ganze Gebiet des Monte San Giorgio ist seit 1974 ein kantonales Schutzgebiet, in dem das Suchen von Fossilien nur mit Bewilligung gestattet ist. Als weltweit einmalige Fossil-Lagerstätte der Mitteltrias ist das ganze Gebiet auch ein bedeutendes Geotop von internationaler Bedeutung, d.h. ein schützenswertes geologisch-paläontologisches Objekt. Der Kanton Tessin hofft, dass der Bund nächstes Jahr den Monte San Giorgio zur Aufnahme in die Liste der Weltkulturerbe der UNESCO vorschlägt.

Macrocuemus

Dr. H. Furrer