Entstehung des Great Barrier Reefs geklärt

Das Great Barrier Reef in Australien ist das größte Korallenriff der Welt. Doch wann und wie sie gebaut wurde, ist bis heute unklar. Diese Frage könnten Wissenschaftler nun geklärt haben. Daher hängt die Entstehung des Riffs wahrscheinlich eng mit der Entstehung von Fraser Island zusammen, einer hakenförmig vorspringenden Sandinsel vor der Ostküste Australiens. Die Datierung zeigt, dass diese Insel vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren als Folge von schwankenden Meeresspiegeln und wechselnden Sedimentflüssen entstand. Dadurch entsteht wiederum eine Barriere, die den Meeresraum nördlich der Insel frei von neuem angeschwemmtem Sand hält – und so Korallen eine Ansiedlung ermöglicht.

Das Great Barrier Reef an der Ostküste Australiens ist über 2300 Kilometer lang und damit größer als jedes andere Korallenriffgebiet der Erde. Aufgrund der einzigartigen Artenvielfalt und Schönheit dieser Rifflandschaft gehört sie zum UNESCO-Weltkulturerbe. Aber wie der Ruhm des Great Barrier Reef bleibt sein Ursprung unklar. „Die Bildung des Riffs und der dafür verantwortliche Mechanismus sind noch nicht klar“, schrieben Daniel Ellerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen. Einer der Gründe dafür sind die Unterschiede im möglichen Entstehungszeitpunkt: Die geologischen Voraussetzungen für Korallenriffe bestehen in Ostaustralien seit etwa 25 Millionen Jahren. Australien war zu diesem Zeitpunkt weit nach Norden gewandert und die notwendigen warmen Wassertemperaturen für tropische Korallen gab es spätestens seit fünf Millionen Jahren. Trotzdem deuten Datierungsproben vom Riff darauf hin, dass es viel später, vor etwa 450.000 Jahren, entstanden ist.

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Der Sandtransport wird gezielt durchgeführt

Um diesen Widerspruch zu erklären, untersuchten Ellerton und sein Team eine weitere mögliche Voraussetzung für die Riffbildung: den Sandtransport auf dem australischen Schelf. Denn wenn immer wieder viel Sand weggespült wird, stört das die Ansiedlung von Korallen und verhindert die Bildung neuer Riffe. Wissenschaftler untersuchen daher, welche Rolle die Entstehung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, beim Transport von Sand im Gebiet des Great Barrier Reef gespielt hat. Diese hakenförmige, zutage tretende Insel vor der Küste Ostaustraliens ist Teil einer ausgedehnten Zone von Sandbänken und Dünen im Südosten von Queensland und Teil einer der größten alluvialen Ablagerungen der Erde. Laut Forschern bewegen die vorhandenen Meeresströmungen rund 500.000 Kubikmeter Sand pro Jahr.

Der meiste Sand, der an Australiens Ostküste angespült wird, wird nach Norden geleitet. Auf der nach außen sichtbaren Ostseite von Fraser Island wird dieser alluviale Sand jedoch von der Küste abgelenkt und an den Rand des Schelfs gebracht. Dadurch wirkt die Insel wie eine Art Sichtschutz, der den größten Teil des angeschwemmten Sandes vom Great Barrier Reef im Norden fernhält. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte einen weiteren Sandtransport an die Nordküste – und damit in das Gebiet, in dem sich das Great Barrier Reef befindet“, erklärt Co-Autorin Tammy Rittenour von der Utah State University.
Um festzustellen, wie lange es Fraser Island schon gibt, entnahmen er und seine Kollegen Sedimentkerne von der Insel und datierten sie mit der Methode der optisch stimulierten Lumineszenz (OSL). Mit dieser Methode lässt sich feststellen, wann ein Sandkorn zuletzt Licht ausgesetzt war. In diesem Fall erscheint es, wenn der Sand gewaschen und aufgehäuft wird.

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Inselbildung macht den Weg für Korallen frei

„Wir fanden heraus, dass sich die Sandinsel und das Dünenfeld vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren zu bilden begannen“, berichtet das Forschungsteam. Während dieser Zeit durchlief die Erde eine Zeit unterschiedlicher klimatischer Bedingungen, wobei das Wachstum und der Rückgang der Gletscher während der ersten Eiszeiten zu starken Schwankungen des Meeresspiegels führten. Diese Schwankungen wirken sich auch auf Meeresströmungen und den Sandtransport von der ostaustralischen Küste aus. „Durch Meeresspiegelschwankungen kommt es zu einer Umverteilung von Sedimenten auf dem Festlandsockel“, erklärt Rittenour. Dadurch häuften sich in Küstennähe immer mehr Sedimente auf, die im Laufe der Zeit zu Fraser Island und den umliegenden Sandbänken und Dünen wurden.

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Laut Wissenschaftlern ist dies auch der entscheidende Impuls für die Entstehung des Great Barrier Reef. Durch diese neu gebildete Barriere verlangsamte sich der Sandtransport nach Norden und der Bereich des heutigen Riffs bot den Korallen bessere Ansiedlungsbedingungen. „Die Bildung von Fraser Island war ein notwendiger Schritt, um die südlichen und zentralen Abschnitte des Great Barrier Reef zu bilden“, sagten Ellerton und seine Kollegen. Dies mag auch erklären, warum dieses Korallenriff erst viel später entstanden ist, als dies aus geologischer und klimatischer Sicht möglich gewesen wäre. “Diese wichtigen Erkenntnisse verändern die Art und Weise, wie wir Küstensedimentsysteme betrachten”, sagte Rittenour.

Quelle: Daniel Ellerton (Universität Stockholm) et al., Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-022-01062-6

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