Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Korallen im Zeugenstand

04.07.2003


Riffkorallen als hochauflösendes, natürliches Klimaarchiv



Die Jahrhundertflut an der Elbe im vergangenen Jahr hat einer breiten Öffentlichkeit die Auswirkungen von Klimaänderungen in Mitteleuropa sehr bewusst gemacht. Denn dass sich das Klima ändert, steht außer Frage. In Afrika beispielsweise sind schon seit einigen Jahrzehnten Änderungen des Klimas durch die Veränderung der Wüstengürtel spürbar.



Systematische Wetteraufzeichnungen durch den Menschen existieren nur von wenigen Punkten der Erde und überdies nur aus der jüngsten Vergangenheit; für eine langfristige Analyse des Phänomens Klimaänderung sind sie daher nur sehr begrenzt geeignet. Das gilt vor allem dann, wenn Fragen nach globalen Klimamustern und Ursachenzusammenhängen zu beantworten sind.

Natürliche Klimaarchive haben dagegen oft den Nachteil, dass sie unvollständig sind, oder - wie die Stärke von Jahresringen von Bäumen - keine absoluten Klima-/ Wetterdaten liefern. Eine Ausnahme bilden Rifforganismen der tropischen Meere wie Korallen oder Schwämme, die im flachsten Wasser leben und - wie die Korallen - massive Skelette aus Kalk (CaCO3) aufbauen.

Korallenskelette haben einen schichtigen Aufbau, der den Wechsel der Jahreszeiten widerspiegelt. Die Schichten (’Sclerochronologie’) markieren jährliche Zuwachsraten, analog den Jahresringen von Bäumen (’Dendrochronologie’), denn bei kühleren Temperaturen wuchsen die Korallen langsamer als bei wärmeren und damit günstigeren klimatischen Bedingungen. Mit chemischen Methoden (Sauerstoffisotopen-Zusammensetzung des Skelettkalkes) können den jeweiligen Lagen die seinerzeitigen Wassertemperaturen zugeordnet werden. Für derzeit lebende Korallen lässt sich über diese Methode der jahreszeitliche Temperaturgang exakt rekonstruieren und der Zeitraum verlässlicher Wetterdaten auf die vergangenen 500 Jahre ausdehnen. Auch fossile Korallen aus der geologischen Vergangenheit sind hervorragend als Klimazeugen geeignet.

Da Korallen überdies nur in einem sehr engen Temperaturfenster gut gedeihen, sind sie als Klimazeugen so wertvoll. Wissenschaftler der Universität Mainz gehen jetzt der Frage nach, welche Klimazustände auf der Erde grundsätzlich möglich sind: Wie warm kann es werden? Oder wie kalt? Wie schnell kann das Weltklima von einer Warm- in eine Kaltphase wechseln und umgekehrt?

8,2 Millionen Jahre alte Korallenriffe auf der Insel Kreta liefern wichtige Daten zu einer Antwort. Sie sind sehr gut zugänglich und unterlagen besonders günstigen Erhaltungsbedingungen und erlauben damit einen ausschnittartigen Einblick in die damalige Welt - und eine Rekonstruktion des damaligen Klimas: Auch vor 8,2 Millionen Jahren traten jahreszeitliche Temperaturänderungen auf, vergleichbar den heutigen. Auch damals gab es mittel- und langfristige Änderungen, die sogar zum zeitweisen totalen Absterben der Korallenriffe führten. Diese ’Riffkrisen’ sind im ganzen Mittelmeer-Raum zu beobachten und gehen auf globale Abkühlung zurück. Auch ohne Einflussnahme des Menschen gab es also ’natürliche’ tiefgreifende klimatische Änderungen.

Welche Schlussfolgerungen lassen sich daraus für die aktuellen Riffe und die zukünftige Klimaentwicklung ziehen? Korallen aus der Karibik belegen einen bis heute andauernden Erwärmungstrend, der im Frühen 19. Jahrhundert und damit vor der nachhaltigen Einflussnahme des Menschen einsetzte und somit aller Wahrscheinlichkeit nach natürliche Ursachen hat. Korallenskelette aus dem Roten Meer zeigen zwischen frühem 19. und spätem 20. Jahrhundert eine deutliche Zunahme der Sommertemperaturen bei wenig veränderten Wintertemperaturen an.

Die chemische Zusammensetzung von Skeletten bestimmter Rifforganismen - Kohlenstoff-Isotope von Kalkschwämmen - ermöglicht Aus- sagen zum CO2-Gehalt der Atmosphäre. Er gilt als wichtiger Auslöser für den sogenannten ’Treibhaus’-Effekt, also die Fähigkeit der Atmosphäre Wärmestrahlung zurückzuhalten. Analysen von Schwamm-Skeletten zeigen eindrücklich, dass der CO2-Gehalt der Atmosphäre während der ’Kleinen Eiszeit’ zwischen dem 16. und 19. Jahrhundert relativ gering war und seit der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert immer schneller zugenommen hat. Hier ist ein Eingriff in den globalen Kohlenstoffkreislauf dokumentiert, wie er in der Erdgeschichte nur selten, möglicherweise noch nie stattgefunden hat.

Korallenriffe sind in der Erdgeschichte und heute wichtige Klima-Puffer. Über geologische Zeiträume bauen sie vulkanisch freigesetztes CO2 in großem Umfang in ihre Skelette ein und tragen so neben anderen Prozessen wesentlich dazu bei, die Treibhauseffekt ’abzupuffern’. Ihnen ist es zu verdanken, dass das Klima seit dem Kambrium, also seit 570 Millionen Jahren, annähernd stabil geblieben ist. Denn sonst hätten wir längst klimatische Verhältnisse wie auf der Venus...

Korallen als Klimazeugen sind nur eines der vielen Themen, die auf der 73. Jahrestagung der Paläontologischen Gesellschaft in Mainz ange- sprochen werden. In ihm spiegelt sich beispielhaft das ’Biodiversität - endogene und exogene Hintergründe’.

Detaillierte Programmauskünfte sind beim Tagungsleiter oder unter http://www.palaeo.de bzw. www.palaeo.de/mainz im Internet abzurufen. Veranstalter unter Federführung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz sind das Landesamt für Erdgeschichtliche Denkmal pflege, das Landesamt für Geologie und Bergbau und die Landes sammlung für Naturkunde Rheinland-Pfalz so wie das Naturhistorische Museum Mainz. Gefördert wird die Tagung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bonn, HeidelbergCement, Leimen, und Rohrbach Zement, Dotternhausen.

Kontakt:
Institut für Geowissenschaften der Universität Mainz
Paläontologie
Prof. Dr. Thomas Brachert
Becherweg 21 o 55099 Mainz
Tel.: +49 (6131) 3924281
Fax: +49 (6131) 3934768
E-Mail: t.brachert@geo.uni-mainz.de

Paläontologische Gesellschaft
Der Vorsitzende
Prof. Dr. Wighart von Königswald
Nußallee 8 o 53115 Bonn
Tel.: +49 (228) 73 3104
Fax: +49 (228) 73 3509
E-Mail: koenigswald@uni-bonn.de


Dr. Ralf Breyer | idw
Weitere Informationen:
http://www.palaeo.de/mainz

Weitere Berichte zu: CO2-Gehalt Klimazeuge Skelet Skelett Wetterdaten

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe
06.12.2016 | Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie

nachricht Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt
05.12.2016 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie