Klimaarchiv statt Perle: Austernschale als wissenschaftliche Schatztruhe
(industrietreff) - Der Zusammenbruch des Saisonmusters prägte einen Zeitraum des dramatischen
Klimawandels vor 16–12 Mio. Jahren. Dies ist das Ergebnis einer Analyse fossiler
Austernschalen aus dem Wiener Raum. Diese Schalen "speichern" durch den jährlichen
Calciumcarbonat-Zuwachs Information über Klimabedingungen mit hoher zeitlicher
Auflösung. Im Rahmen eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF wurden diese
Zuwächse nun analysiert. Die dabei entdeckte Änderung des jährlichen Saisonmusters im
Untersuchungszeitraum überrascht, da bisher nur eine starke Temperaturabnahme
bekannt war.
Klimawandel ist nicht neu. Schon einmal, vor 14 Millionen Jahren, kippte das globale
Klima. Verstehen, was damals passierte, hilft heutige Klimavorgänge zu interpretieren.
Aber was genau passierte damals? Aufgrund fehlender prähistorischer
Klimaaufzeichnungen lässt diese Frage WissenschafterInnen zu ungewöhnlichen
Methoden greifen. Einen ganz besonders „harten“ Zugang wählten nun die Experten des
Naturhistorischen Museums in Wien: Austernschalen.
Austern im Dienst der Wissenschaft
Dazu Dr. Mathias Harzhauser, der das Projekt gemeinsam mit Kollegen der Universität
Graz und dem Forschungsinstitut Senckenberg in Deutschland durchführte: "Die Schalen
der Austern wachsen kontinuierlich. Der Zuwachs wird von den Umgebungsbedingungen
wie z. B. Temperatur und Salzgehalt des Wassers beeinflusst. Versteht man diese
Zusammenhänge, kann man anhand des Zuwachses Rückschlüsse auf das Klima ziehen.
Sind die Austernschalen fossil, dann geht das natürlich auch für längst vergangene
Zeiträume."
Genau das ist es, was das Team anhand von Funden fossiler Riesenaustern aus dem
Wiener Raum tat. Dabei gelang es ihnen, für die Zeit des Klimawandels im Miozän vor ca.
14 Millionen Jahren Überraschendes zu finden: Nicht nur verringerte sich die damalige
Durchschnittstemperatur um 3 Grad, sondern insbesondere kam es zu einem
Zusammenbruch der damals typischen Saisonalitätsmuster. Dass diese Tatsache bisher
nicht bekannt war, ist für Dr. Harzhauser leicht erklärlich: „Bisher hat man prähistorische
Klimadaten häufig aus geologischen Bohrkernen gewonnen. Dabei kann man zwar
Unterschiede zwischen langen Zeiträumen erkennen. Eine zeitliche Auflösung von
einzelnen Monaten, wie sie die Zuwachsraten der Austernschalen erlauben, kann diese
Methode aber nicht erfassen. Beide Methoden ergänzen sich also in idealer Weise."
Verhältnismäßigkeit
Im Detail analysierten die WissenschafterInnen das Verhältnis der Sauerstoffisotope 18O
zu 16O und der Kohlenstoffisotope 12C zu 13C im Calciumcarbonat der Austernschalen.
Dieses reflektiert das im damaligen Meerwasser herrschende Isotopenverhältnis, das
wiederum von der Temperatur und dem Salzgehalt abhängt. Die Methode ist so genau,
dass Temperaturunterschiede von weniger als 1 Grad Celsius gemessen werden können.
So gelang es dem Team, zu zeigen, dass die saisonalen Temperaturunterschiede im
Untersuchungszeitraum von 9 Grad Celsius auf 5–8 Grad Celsius abnahmen.
Zur Analyse standen dem Team insgesamt fünf Riesenaustern der Gattung Crassostrea
gryphoides zur Verfügung. Diese lebten bevorzugt in jenen Bereichen, wo größere Flüsse
ins Meer mündeten und die sich durch einen besonderen Nährstoffreichtum
auszeichneten, was ideale Lebensbedingungen für die Austern schuf. Fallweise wurden
jene aus dem Miozän über 30 Jahre alt und entwickelten dann eine Schalenlänge von
mehr als 80 cm. Dabei besteht die Austernschale im Gegensatz zu der Schale anderer
Weichtiere nicht aus Aragonit, sondern aus Calcit. Diese Formen des Calciumcarbonats
unterscheiden sich unter anderem dadurch, dass Calcit weniger reaktionsfreudig ist und
über die Jahrmillionen weniger chemische Änderungen eingeht als Aragonit. So werden
Klimadaten quasi perfekt archiviert.
Gerade in Wien "sitzen" Paläontologen somit auf einer Schatztruhe – ist doch ein fossiles
Austernriff bei Wien (Korneuburger Becken) mit über 15.000 Austern das größte der Welt.
Zwar wurde dort auch bereits die größte fossile Austernperle der Welt gefunden – der
wahre Schatz wird für Dr. Harzhauser aber mit Hilfe der Grundlagenforschung gefunden:
Verständnis über unser Klima damals und heute.
Bild und Text ab Montag, 18. April 2011, ab 09.00 Uhr MEZ verfügbar unter:
http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv201104-de.html
Originalpublikation: M. Harzhauser, W. E. Piller, S. Müllegger, P. Grunert, A. Micheels:
Changing seasonality patterns in Central Europe from Miocene Climate Optimum to
Miocene Climate Transition deduced from the Crassostrea isotope archive. Global and
Planetary Change, doi: 10.1016/j.gloplacha.2010.12.003
Wissenschaftlicher Kontakt:
Prof. Mathias Harzhauser
Naturhistorisches Museum Wien
Geologisch-Paläontologische Abt.
Burgring 7
1010 Wien
T +43 / 1 / 521 77 - 250
E mathias.harzhauser(at)nhm-wien.ac.atDer Wissenschaftsfonds FWF:
Mag. Stefan Bernhardt
Haus der Forschung
Sensengasse 1
1090 Wien
T +43 / 1 / 505 67 40 - 8111
E stefan.bernhardt(at)fwf.ac.atRedaktion & Aussendung:
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Wien, 18. April 2011
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Datum: 18.04.2011 - 15:16 Uhr
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