Plötzliche Austrocknung großer Karstseen in der Maya-Lakandonen Region im südlichen Mexiko

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Matthias Bücker; Dr. Liseth Pérez
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439783529

Im Juli 2019 beobachteten die indigenen Maya-Lakandonen innerhalb von nur zwei Wochen einen dramatischen Abfall der Wasserstände der Seen Metzabok und Tzibaná – zwei der größten Karstseen im Lakandonen-Regenwald. Der See Metzabok (0.83 km2; Zmax = 25 m) trocknete innerhalb dieses Zeitraumes vollständig aus, während Tzibaná (1.24 km2; Zmax = 70 m) einen Abfall des Wasserstandes um ~30 m erlitt. Die meisten Karstseen in der Region zeichnen sich durch eine hohe Wasserqualität aus und sind Trinkwasserspeicher und Lebensraum für eine Vielzahl Organismen. Das Austrocknen aquatischer Ökosysteme hat schwerwiegende Auswirkungen auf Ökologie und Umwelt, wie zum Beispiel den Verlust an Biodiversität und genetischer Vielfalt. Als Geowissenschaftler sehen wir hier eine einmalige Möglichkeit, die Auswirkungen einer solch dramatischen Umweltveränderung detailliert zu untersuchen. Die Daten dieses Austrocknungsereignisses können darüber hinaus als „modernes Analog“ für vergangene Ereignisse im Umweltarchiv der Seen dienen. Das übergeordnete Ziel dieses multidisziplinären Projekts ist es, eine zweiwöchige Feldkampagne durchzuführen, um die hydrologischen und ökologischen Auswirkungen der plötzlichen Austrocknung mittels neo- und paläolimnologischer, geophysikalischer und geologischer Methoden zu untersuchen. Unser Fokus liegt dabei auf der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Wassersäule sowie der Oberflächensedimente in Restwasserkörpern soll erfasst werden. Die Entwicklung dieses Austrocknungsereignisses wird durch eine hochauflösende multi-proxy Analyse der obersten Zentimeter von Kurzkernen abgeleitet und mit meteorologischen Daten verglichen. Schließlich werden wir Informationen über Sensibilität und Toleranzen lebender aquatischer und terrestrischer Arten sammeln.Unsere geophysikalische Erkundung aufbauend auf einer geologischen Kartierung werden wichtige Erkenntnisse zu möglichen Ursachen der Austrocknung liefern. Die Anwendung geophysikalischer Erkundungsmethoden wird darüber hinaus Informationen zur Geometrie und Mächtigkeit von Sedimentablagerungen liefern und somit die Grundlage für zukünftige paläolimnologische Studien legen. Des Weiteren stellt der Vergleich geophysikalischer Daten, die während des letzten Höchststandes im Jahr 2018 aufgenommen wurden, mit direkt auf dem ausgetrockneten Seeboden gemessenen Daten eine seltene und wertvolle Gelegenheit dar, geoelektrische und elektromagnetische Methoden zu Wasser für die Untersuchung von Seesedimenten zu kalibrieren.Das hier vorgeschlagene Projekt wird außerdem wertvolle Grundlagendaten für einen Folgeantrag zur Verfügung stellen. Letzterer wird dann das Ziel haben, die Dynamik des Karstsystems während des Holozäns zu erfassen. Somit werden wir die möglichen Ursachen der jahreszeitlichen Wasserstandsschwankungen sowie der Zyklizität solch dramatischer Austrocknungsereignisse und die Auswirkungen auf Biodiversität durch paläolimnologische und paläogenomische Analysen ermitteln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Andreas Hördt; Professorin Dr. Antje Schwalb