Entstehung des Great Barrier Reefs geklärt

Das Great Barrier Reef in Australien ist das größte Korallenriff der Erde. Aber wann und wie es dazu kam, ist bis heute nicht klar. Wissenschaftler könnten diese Frage geklärt haben. Dementsprechend war die Entstehung des Riffs wahrscheinlich eng mit der Entstehung von Fraser Island, einer keilförmigen Sandinsel vor der Ostküste Australiens, verbunden. Geschichten deuten darauf hin, dass die Insel vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren als Folge des Anstiegs des Meeresspiegels und veränderter Sedimentflüsse entstanden ist. Dadurch entstand eine Barriere, die den nördlichen Meeresboden der Insel von neu gebildetem Sand freihielt – und so die Ansiedlung von Korallen ermöglichte.

Das Great Barrier Reef an der Ostküste Australiens ist über 2300 Kilometer lang und damit das größte Korallenriffgebiet der Erde. Aufgrund der einzigartigen Artenvielfalt und Schönheit dieser Rifflandschaft gehört sie zum UNESCO-Weltkulturerbe. Aber so berühmt das Great Barrier Reef auch ist, seine Ursprünge bleiben im Dunkeln. „Die Riffbildung und die dafür verantwortlichen Mechanismen sind noch nicht klar“, schreiben Daniel Allerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen. Ein Grund dafür ist der Unterschied in der möglichen Entstehungszeit: Geologische Bedingungen für Korallenriffe bestehen in Ostaustralien seit etwa 25 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit war Australien weit genug nach Norden gezogen und die für tropische Korallen notwendigen warmen Wassertemperaturen waren seit fast fünf Millionen Jahren nicht mehr warm. Die Datierung von Proben aus dem Riff deutet jedoch darauf hin, dass es viel später, vor etwa 450.000 Jahren, entstanden ist.

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Schienenverkehr im Fokus

Um dieses Paradoxon zu erklären, untersuchten Allerton und sein Team eine andere mögliche Bedingung für die Riffbildung: den Schienentransport auf dem australischen Schelf. Denn wenn immer wieder zu viel Sand angeschwemmt wird, zerstört das den Korallenbestand und verhindert die Bildung neuer Riffe. Wissenschaftler untersuchten daher, welche Rolle die Entstehung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, für den Schienenverkehr durch die Great Barrier Reef-Region spielte. Diese hügelförmige Insel vor der Küste Ostaustraliens ist Teil eines riesigen Sandbänke- und Dünengebiets im Südosten von Queensland und beherbergt eines der größten vulkanischen Ablagerungen der Erde. Laut Forschern bewegen aktuelle Meeresströmungen jedes Jahr rund 500.000 Kubikmeter Sand.

Der größte Teil des Sandes, der an der Ostküste Australiens angespült wird, wird nach Norden geleitet. Östlich des äußeren Randes von Fraser Island wird dieser zugehörige Sand jedoch vom Ufer weggefegt und zum Rand des Schelfs transportiert. Die Insel fungiert als eine Art Sichtschutz, der einen Großteil des Sandes vom Great Barrier Reef weiter nördlich fernhält. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte einen weiteren Sandtransport zur Küste nach Norden – und damit in das Gebiet, in dem sich heute das Great Barrier Reef befindet“, erklärt Co-Autor Tommy Ratnor von der Utah State University.
Um festzustellen, wie lange Fraser Island schon existiert, haben sie und ihre Kollegen Sedimentkerne von der Insel genommen und die Methode der optisch stimulierten Lumineszenz (OSL) verwendet. Mit dieser Methode lässt sich feststellen, wann Sandkörner das letzte Mal Licht ausgesetzt waren. Dies wird in dem Fall gezeigt, in dem der Sand gewaschen und gesammelt wurde.

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Die Entstehung der Insel machte den Weg für die Koralle frei

„Wir fanden heraus, dass sich Sandinseln und Dünenfelder vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren zu bilden begannen“, berichtet das Forschungsteam. Zu dieser Zeit durchlief die Erde eine Zeit unterschiedlicher Klimazonen, wobei sich der Meeresspiegel aufgrund der wachsenden und zurückgehenden Gletscher der frühen Eiszeiten schnell änderte. Diese Strömungen wirkten sich auch auf Meeresströmungen und den Sandtransport vor der ostaustralischen Küste aus. „Fluktuationen des Meeresspiegels verursachten die Umverteilung von Sedimenten auf dem Festlandsockel“, erklärt Ratnor. Dadurch sammelten sich in Küstennähe immer mehr Sedimente, die mit der Zeit die Riffe und Dünen von Fraser Island und Umgebung bildeten.

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Wissenschaftlern zufolge war es auch der entscheidende Auslöser für die Entstehung des Great Barrier Reef. Durch diese neu gebildete Barriere verlangsamte sich die Sandbewegung nach Norden und das heutige Riffgebiet bot nun günstigere Bedingungen für die Ansiedlung von Korallen. „Die Bildung von Fraser Island war ein wesentlicher Schritt, um die Bildung des südlichen und zentralen Teils des Great Barrier Reef zu ermöglichen“, erklären Allerton und seine Kollegen. Das kann auch erklären, warum dieses Korallenriff so spät entstanden ist, als es aus rein geologischer und klimatischer Sicht möglich gewesen wäre. „Diese wichtigen Ergebnisse verändern unsere Sicht auf das ozeanische System“, sagt Retinor.

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

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