Akkretions-Muster der Barriere- und Atoll-Riffe von Belize: ein Archiv von Umweltveränderungen im Holozän
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Tropische Korallenriffe sind die Biodiversitäts-Hotspots der Meere und befinden sich seit Jahren im Niedergang. Langzeit-Studien von Geowissenschaftlern ermöglichen es, das Verständnis der Effekte der globalen Erwärmung, der Ozeanversauerung, der Abnahme der Wasserqualität und Krankheiten der Riffbildner auf diese Ökosysteme besser zu verstehen. Zweiundzwanzig existierende Bohrkerne aus dem Barriereriff und den Atollen von Belize, dem größten Riffsystem im Atlantik, wurden im Hinblick auf Veränderungen in den Häufigkeiten von Korallen und des Riffwachstums in der Zeit zusammen mit Kollegen aus Florida (ReefTech Inc.), Kanada (Univ. of Ottawa), dem GEOMAR Kiel, der GSI Darmstadt und dem Institut für Kernphysik der Goethe Universität untersucht. Die bis zu 20 Meter langen Bohrkerne, insgesamt 215 Meter, umfassen die letzten ca. 9.000 Jahre, also den Großteil des Holozäns, des jüngsten geologischen Zeitabschnitts der Erdgeschichte. Nach der letzten Eiszeit war das Holozän zunächst duch rasche Temperatur- und Meeresspiegel-Anstiege charakterisiert, die sich nachfolgend verlangsamten. Vor diesem Hintergrund entwickelten sich während der letzten ca. 10.000 Jahre tropische Korallenriffe, in dem sie vormals exponierte Bereiche ozeanischer Untiefen und auf den Kontinental-Schelfen in Form von Atollen, Barriereriffen und Saumriffen besiedelten. Die Bohrkerne aus Belize wurden zunächst datiert, indem das Alter von 76 neuen Korallen- Proben mit Hilfe der Uran-Thorium-Methoden ermittelt wurde. Aufgrund der Abstände zwischen datierten Korallen konnten Wachstums- (bzw. Akkretions-) Raten der Korallenriffe berechnet werden. Es zeigte sich, dass die Wachstumsraten im Laufe des Holozäns abgenommen haben. Der durchschnittliche Wert von 3.36 Meter pro Jahrtausend (bzw. 3.36 mm pro Jahr) liegt dabei am unteren Ende im Vergleich mit Kompilationen des Korallenriff-Wachstums aus anderen Regionen und am unteren Limit von prognostizierten Anstiegen des Meeresspiegels bis zum Ende des 21. Jahrhunderts. Letzteres ist v.a. für die Einwohner von tropischen Insel-Nationen von kritischem Interesse, die etwa 80 Millionen Menschen bzw. ein Prozent der Menschheit ausmachen, die möglicherweise in den nächsten Jahrzehnten ihre Heimat verlieren werden. Die paläontologischen Untersuchungen der Bohrkerne aus Belize zeigen, daß ästige Acropora palmata-Korallen und massive Sternkorallen (Orbicella spp.) die am häufigsten anzutreffenden Korallen darstellen. Die Häufigkeit der schnell wachsenden, kompetitiven Acropora- und der Feuer-Korallen (Millepora spp.) war mehr oder weniger konstant während der letzten ca. 9.000 Jahre. Allerdings weisen einige Acropora-Korallen Abnahmen in der Häufigkeit auf, andere zeigen drei markante, jahrhunderte-lange Lücken im Fossilbericht. Diese Beobachtungen legen nahe, daß die heute zu beobachteten Abnahmen in der Verbreitung von Acropora, dem diversesten Riffbildner, offenbar schon in der vor-anthropozänen Zeit auftraten. Die Häufigkeiten von stress-toleranten Arten wie Sternkorallen (Orbicella spp.), Sternchen-Korallen (Siderastrea spp.) und Hirnkorallen (Pseudodiploria spp.) waren zu Beginn der Riffbildung groß und nahmen im Laufe des untersuchten Zeitabschnittes ab. Die Häufigkeiten von Unkraut-artig wachsenden, fertilen Formen wie der Finger- und Hügel-Korallen (Porites spp.) und der Salat-Korallen (Agaricia spp.) hingegen, haben über den Zeitraum des Holozäns zugenommen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A quantitative approach to Holocene tropical reef accretion: the influence of sea level, subsidence, and climate.- 14th International Coral Reef Symposium, Bremen.
Gischler, E.
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The Belize barrier and atoll reefs revisited: new data on Holocene reef accretion and the impact of sea level, subsidence, and climate. 15th International Coral Reef Symposium, Bremen. Talk
Gischler, E., Hudson, J.,H., Pisera, A., Stocchi & P. Eisenhauer, A.
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9000 years of change in coral community structure and accretion in Belize reefs, western Atlantic. Scientific Reports, 13(1).
Gischler, Eberhard; Hudson, J. Harold; Eisenhauer, Anton; Parang, Soran & Deveaux, Michael
