Torfablagerungen: Molekulare Spurensuche im Watt

Die neue Analysemethode wurde im Rahmen eines Forschungsprojekts der Arbeitsgruppe Organische Geochemie am Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Universität Oldenburg entwickelt.

Seit der letzten Eiszeit, die vor ca. 11.000 Jahren endete, ist der Meeresspiegel der Nordsee insgesamt deutlich angestiegen. Dabei kam es immer wieder zu erheblichen Schwankungen. Der steigende Meeresspiegel hatte im nordwestdeutschen Küstenbereich einen Grundwasseranstieg zur Folge, der zur Bildung ausgedehnter Moore führte, die später teilweise wieder überflutet wurden. Es entstanden Niedermoore, Übergangsmoore und seltener auch Hochmoore.

Die Überreste dieser Moore liegen heute im Untergrund des Wattenmeeres. Gelangen die Torfschichten – etwa in Prieleinschnitten – wieder an die Oberfläche, werden sie durch Gezeitenströmung, Wellengang und Muscheln erodiert und in die Wattsedimente eingelagert.

Bei dem Versuch, diese Umlagerungsprozesse besser zu verfolgen und zu verstehen, versagen klassische Methoden wie die botanische Analyse von im Torf enthaltenen Pflanzenresten: Viel zu fein wird der erodierte Torf im Sediment verteilt. Vor diesem Hintergrund hat sich der Oldenburger Diplom-Umweltwissenschaftler Dr. Ralf Wöstmann im Rahmen seiner Doktorarbeit mit der Suche nach molekularen (Bio-) Indikatoren befasst, mit denen selbst hochverdünntes Material den verschiedenartigen Moorresten im Untergrund zugeordnet werden kann.

Die Arbeit entstand in dem – inzwischen abgeschlossenen – Projekt Küstentorfe“ der AG Organische Geochemie am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (Prof. Dr. Jürgen Rullkötter), das mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert wurde.

Wöstmann untersuchte zunächst am Beispiel des Schilfrohrs (Phragmites australis) sowie an etwa 20 weiteren torfbildenden Pflanzen aus noch vorhandenen Mooren, wie der Verwesungsprozess biochemisch verläuft. Anschließend analysierte er Proben von abgelagerten Torfen aus dem Spiekerooger Rückseitenwatt. Das Ergebnis: Die Verteilung der sogenannten n-Alkane (ein bestimmter Kohlenwasserstofftyp) stimmte bei den abgelagerten Schilftorfen und den jungen Pflanzenresten weitgehend überein, d.h. die n-Alkane können als Biomarker herangezogen werden.

Daneben spielen, wie Wöstmann herausfand, auch sogenannte pentacyclische Triterpenoide (pflanzliche Naturstoffe, die vor allem in Blattwachsen und Pflanzensäften vorkommen) als Biomarker eine wichtige Rolle, da deren Vorkommen Aussagen über die Art der Torfbildung und damit die Art der Moore erlaubt. Wöstmann: „Mit der neuen Methode lässt sich jetzt zweifellsfrei feststellen, ob organisches Substrat, das wir im Watt finden, tatsächlich aus Torf stammt oder etwa aus Plankton besteht. Darüber hinaus lässt sich bestimmen, welcher Torfart das Material zuzuordnen ist.“

Da Torfablagerungen aufgrund ihrer Genese die besten Indikatoren für Meeresspiegelschwankungen im Wattenmeer sind, können die Ergebnisse der organisch-geochemischen Analyse von Küstentorfen als Indikatoren nacheiszeitlicher Vegetationsänderungen genutzt werden. Seine bisherigen Arbeiten bestätigten andere Forschungsergebnisse, so Wöstmann, wonach der Meeresspiegelanstieg von erheblichen „kleinskaligen“ Schwankungen gekennzeichnet war.

Kontakt: Dr. Ralf Wöstmann, E-Mail: ralf_woestmann@yahoo.de