Entstehung des Great Barrier Reefs geklärt

Das Great Barrier Reef in Australien ist das größte Korallenriff der Erde. Wann und wie es entstanden ist, war allerdings bisher nicht klar. Diese Frage könnten Wissenschaftler nun geklärt haben. Somit war die Entstehung des Riffs wahrscheinlich eng mit der Entstehung von Fraser Island verbunden, 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 veränderten Sedimentflüssen entstand. Dadurch entstand eine Barriere, die den Meeresbereich nördlich der Insel frei von neuem Flugsand hielt – Korallen konnten sich ansiedeln.

Das Great Barrier Reef vor der Ostküste Australiens erstreckt sich über 2.300 Kilometer Länge und ist damit größer als jedes andere 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 Entstehung des Riffs und der dafür verantwortliche Mechanismus sind noch nicht klar“, schreiben Daniel Ellerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen. Einer der Gründe ist die Diskrepanz im möglichen Entstehungszeitpunkt: Die geologischen Voraussetzungen für ein Korallenriff bestehen seit etwa 25 Millionen Jahren vor Ostaustralien. Zu diesem Zeitpunkt war Australien so weit nach Norden gewandert, dass die notwendigen warmen Wassertemperaturen für tropische Korallen seit etwa fünf Millionen Jahren vorhanden waren. Dennoch deutet die Datierung der Riffproben darauf hin, dass es viel später, vor etwa 450.000 Jahren, entstanden ist.

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Gezielter Transport von Sand

Um diese Diskrepanz zu klären, untersuchten Ellerton und sein Team eine weitere mögliche Hypothese für die Entstehung des Riffs: den Transport von Sand auf dem australischen Schelf. Denn wenn immer wieder zu viel Sand angespült wird, stört das die Ansiedlung von Korallen und verhindert die Bildung neuer Riffe. Die Wissenschaftler untersuchten daher, welche Rolle die Entstehung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, für den Sandtransport in der Region des Great Barrier Reef spielte. Diese hakenförmig vorspringende Insel vor der Küste Ostaustraliens ist Teil eines riesigen Sand- und Dünengürtels im Südosten von Queensland und Teil einer der größten Schwemmlandablagerungen der Erde. Laut den Forschern bewegen die vorherrschenden Meeresströmungen jährlich etwa 500.000 Kubikmeter Sand.

Der größte Teil des an der Ostküste Australiens angeschwemmten Sandes wird nach Norden transportiert. Auf der Ostseite der vorspringenden Fraser Island wird dieser angeschwemmte Sand jedoch von der Küste weggelenkt und an die Schelfkante transportiert. Infolgedessen fungiert die Insel als eine Art Barriere, die den größten Teil des Flugsandes vom Great Barrier Reef weiter nördlich fernhält. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte einen weiteren Sandtransport die Küste hinunter nach Norden – und damit in das Gebiet, in dem heute das Great Barrier Reef liegt“, erklärt Co-Autorin Tammy Rittenour von der Utah State University.
Um herauszufinden, wie lange es Fraser Island schon gibt, nahmen sie und ihre 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 zeigt es, wann der Sand gewaschen und angesammelt wurde.

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Die Schaffung von Inseln ebnete den Weg für Korallen

„Wir fanden heraus, dass sich die Sandinsel und die Dünenfelder vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren zu bilden begannen“, berichtet das Forschungsteam. Zu dieser Zeit durchlief die Erde eine Zeit mit wechselhaften Klimabedingungen, in der Gletscher in den frühen Eiszeiten wuchsen und schrumpften, was zu starken Schwankungen des Meeresspiegels führte. Diese Schwankungen wirkten sich auch auf Meeresströmungen und den Sandtransport vor der Küste Ostaustraliens aus. „Durch Meeresspiegelschwankungen kam es zu einer Umverteilung von Sedimenten auf dem Festlandsockel“, erklärt Rittenour. In der Folge sammelten sich in Küstennähe immer größere Sedimentmassen, die schließlich Fraser Island und die umliegenden Sandbänke und Dünen bildeten.

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Laut Wissenschaftlern war dies auch der entscheidende Anstoß für die Entstehung des Great Barrier Reef. Aufgrund dieser neu geschaffenen Barriere verlangsamte sich der Sandtransport nach Norden, und der Bereich des heutigen Riffs bietet Korallen nun günstigere Bedingungen zur Ansiedlung. „Die Bildung von Fraser Island war ein notwendiger Schritt, um die Bildung des südlichen und zentralen Great Barrier Reef zu ermöglichen“, berichten Ellerton und seine Kollegen. Das könnte auch erklären, warum sich dieses Korallenriff erst viel später gebildet hat, als es rein geologisch und klimatisch möglich wäre. „Diese signifikanten Funde verändern unsere Sicht auf Küstensedimentsysteme“, sagt Rittenour.

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

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