Entstehung des Great Barrier Reefs geklärt

Das Great Barrier Reef in Australien ist das größte Korallenriff der Erde. Aber wann und wie es entstanden ist, war noch unklar. Nun könnten Wissenschaftler diese Frage geklärt haben. Demnach stand die Entstehung des Riffs vermutlich in engem Zusammenhang mit der Entstehung von Fraser Island, einer vorspringenden, hakenförmigen Sandinsel vor der Ostküste Australiens. Die Datierung zeigt, dass diese Insel vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren durch schwankende Meeresspiegel und wechselnde Sedimentströme entstanden ist. Dadurch entstand eine Barriere, die das Meeresgebiet nördlich der Insel von den neuen angeschwemmten Sanden fernhielt – und so die Ansiedlung der Korallen ermöglichte.

Das Great Barrier Reef vor der Ostküste Australiens erstreckt sich über 2.300 Kilometer Länge und ist damit länger als jedes andere Korallenriff der Erde. Aufgrund der einzigartigen Artenvielfalt und Schönheit dieser Rifflandschaft gehört sie zum UNESCO-Weltkulturerbe. Doch so berühmt das Great Barrier Reef auch ist, seine Ursprünge bleiben unklar. „Die Entstehung des Riffs und der dafür verantwortliche Mechanismus sind noch unklar“, schreiben Daniel Ellerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen. Ein Grund dafür ist die Diskrepanz im möglichen Entstehungszeitpunkt: Die geologischen Voraussetzungen für ein Korallenriff bestanden etwa 25 Millionen Jahre vor Ostaustralien. Damals war Australien so weit nach Norden vorgerückt, dass die notwendige Warmwassertemperatur für tropische Korallen seit fünf Millionen Jahren gegeben war. Trotzdem deutet die Datierung von Proben aus dem Riff darauf hin, dass es sich viel später gebildet hat, vor etwa 450.000 Jahren.

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Transport von Sand im Fokus

Um diesen Widerspruch aufzuklären, untersuchten Ellerton und sein Team eine weitere mögliche Voraussetzung für die Entstehung des Riffs: den Transport von Sand auf dem australischen Schelf. Denn wenn immer wieder zu viel Sand ausgewaschen wird, stört das die Ansiedlung von Korallen und verhindert, dass sich neue Riffe bilden. Wissenschaftler untersuchten daher, welche Rolle die Entstehung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, beim Transport von Sand in der Region des Great Barrier Reef spielte. Diese hakenförmige Insel vor der Küste Ostaustraliens ist Teil eines riesigen Sandbänke- und Dünengebiets im Südosten von Queensland und Teil einer der größten Schwemmlandablagerungen der Erde. Laut Forschern bewegen die vorherrschenden Meeresströmungen jährlich etwa 500.000 Kubikmeter Sand.

Der größte Teil des Sandes, der an der Ostküste Australiens angespült wird, wird nach Norden transportiert. Auf der nach außen gerichteten Ostseite von Fraser Island wird dieser alluviale Sand jedoch vom Meer gezogen und an die Schelfkante transportiert. Dadurch fungiert die Insel als eine Art Sichtschutz und hält einen Großteil des alluvialen Sandes vom Great Barrier Reef weiter nördlich fern. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte eine weitere Bewegung des Küstensandes nach Norden – und damit in das Gebiet, in dem sich jetzt das Great Barrier Reef befindet“, erklärt Co-Autorin Tammy Ritenour von der University of Utah.
Um herauszufinden, wie lange es Fraser Island schon gibt, nahmen sie und ihre Kollegen Sedimentkerne von der Insel und datierten sie mit optisch stimulierter Lumineszenz (OSL). Mit dieser Methode können Sie feststellen, wann ein Sandkorn zuletzt Licht ausgesetzt war. In diesem Fall zeigt es an, wann der Sand gewaschen und gefüllt wurde.

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Die Bildung von Inseln machte den Weg für Korallen 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 erlebte die Erde mit dem Wachstum und der Kontraktion der Gletscher der frühen Eiszeit eine Zeit sich ändernder klimatischer Bedingungen, die drastische Schwankungen des Meeresspiegels verursachten. Diese Schwankungen wirkten sich auch auf Meeresströmungen und den Sandtransport vor der Küste Ostaustraliens aus. „Fluktuationen des Meeresspiegels führten zu einer Umverteilung von Sedimenten auf dem Festlandsockel“, erklärt Ritenour. Dadurch sammelten sich in Küstennähe immer größere Sedimentmassen, die im Laufe der Zeit Fraser Island und die umliegenden Sandbänke und Dünen bildeten.

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Laut Wissenschaftlern war es auch ein entscheidender Schub für die Entstehung des Great Barrier Reef. Aufgrund dieser neu gebildeten Barriere verlangsamte sich der Sandtransport nach Norden und der Bereich des heutigen Riffs bot Korallen günstigere Bedingungen zur Ansiedlung. „Die Bildung von Fraser Island war ein notwendiger Schritt bei der Bildung des südlichen und zentralen Teils des Great Barrier Reef“, erklären Ellerton und seine Kollegen. Das mag auch erklären, warum sich dieses Korallenriff viel später gebildet hat, als es rein geologisch und klimatisch möglich war. „Diese bedeutenden Ergebnisse verändern die Art und Weise, wie wir Küstensedimentsysteme betrachten“, sagt Ritenour.

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

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