Entstehung des Great Barrier Reefs geklärt

Das Great Barrier Reef in Australien ist das größte Korallenriff des Landes. Doch wann und wie es dazu kam, war noch nicht klar. Diese Frage könnten Wissenschaftler nun geklärt haben. Daher war die Entstehung des Riffs wahrscheinlich eng mit der Entstehung von Fraser Island verbunden, einer hakenförmig zutage tretenden Sandinsel vor der Ostküste Australiens. Die Datierung zeigt, dass sich diese Insel vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren als Folge von Meeresspiegelschwankungen und veränderten Sedimentflüssen gebildet hat. Dadurch entstand eine Barriere, die den Meeresraum im Norden der Insel frei von neuem Flutsand hielt – und so die Ansiedlung von Korallen ermöglichte.

Das Great Barrier Reef vor der Ostküste Australiens ist über 2.300 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 so berühmt das Great Barrier Reef auch ist, seine Ursprünge sind geheimnisumwittert. „Die Entstehung des Riffs und der dafür verantwortliche Mechanismus sind noch nicht aufgeklärt“, schreiben Daniel Ellerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen. Ein Grund dafür sind die Unterschiede im möglichen Entstehungszeitpunkt: Die geologischen Bedingungen des Korallenriffs bestehen seit etwa 25 Millionen Jahren vor Ostaustralien. Damals war Australien weit genug nach Norden gezogen und die für tropische Korallen notwendigen warmen Wassertemperaturen bestanden spätestens seit etwa fünf Millionen Jahren. Trotzdem deutet die Datierung von Proben, die dem Riff entnommen wurden, darauf hin, dass es viel später, vor etwa 450.000 Jahren, entstanden ist.

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Der Sandtransport wird konzentriert

Um diesen Widerspruch aufzuklären, haben Ellerton und sein Team eine weitere mögliche Voraussetzung für die Riffbildung untersucht: den Transport von Sand auf dem australischen Schelf. Denn immer wieder wird zu viel Sand eingespült, der die Ansiedlung von Korallen stört und die Bildung neuer Riffe verhindert. Daher untersuchten die Forscher, welche Rolle die Entstehung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, beim Transport von Sand über das Great Barrier Reef spielte. Diese hakenförmige, zutage tretende Insel vor der Küste Ostaustraliens ist Teil eines riesigen Gürtels aus Sandbänken und Dünen im Südosten von Queensland und Teil einer der größten Schwemmlandablagerungen der Welt. Laut Forschern bewegen die vorherrschenden Meeresströmungen etwa 500.000 Kubikmeter Sand pro Jahr.

Der größte Teil des an der Ostküste Australiens angeschwemmten Sandes wird nach Norden transportiert. Östlich der zu Tage tretenden Fraser Island wird dieser Flutsand jedoch offshore umgeleitet und an die Schelfkante transportiert. Dadurch fungiert die Insel als eine Art Puffer, der den größten Teil des Flutsandes vom Great Barrier Reef weiter nördlich fernhält. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte, dass Sand die Küste hinauf nach Norden wanderte – 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 er und seine Kollegen Sedimentkerne von der Insel und datierten sie mit optisch stimulierter Lumineszenz (OSL). Mit dieser Methode lässt sich feststellen, wann ein Sandkorn zuletzt Licht ausgesetzt war. In diesem Fall zeigt es an, wann der Sand gespült und aufgehäuft wurde.

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Die Bildung von Inseln öffnete den Weg für Korallen

„Wir haben festgestellt, dass sich die Sandinsel und die Dünenfelder vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren zu bilden begannen“, sagt das Forschungsteam. Zu dieser Zeit erlebte die Erde eine Zeit schwankender klimatischer Bedingungen, als die Gletscher der frühen Eiszeiten wuchsen und schrumpften, was zu einer starken Änderung des Meeresspiegels führte. Diese Schwankungen wirkten sich auch auf Meeresströmungen und den Sandtransport entlang der ostaustralischen Küste aus. „Durch Meeresspiegelschwankungen kam es zu einer Umverteilung von Sedimenten auf dem Festlandsockel“, erklärt Rittenour. 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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Dies war laut Wissenschaftlern auch der entscheidende Anstoß für die Entstehung des Great Barrier Reef. Aufgrund dieser neu gebildeten Barriere verlangsamte sich der Sandfluss nach Norden und der Bereich des heutigen Riffs bot nun günstigere Bedingungen für die Ansiedlung von Korallen. „Die Bildung von Fraser Island war ein notwendiger Schritt, um die Bildung des südlichen und zentralen Teils des Great Barrier Reef zu ermöglichen“, erklären Ellerton und seine Kollegen. Das mag auch erklären, warum dieses Korallenriff erst viel später entstanden ist, als es aus rein geologischer und klimatischer Sicht möglich gewesen wäre. „Diese bemerkenswerten 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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