Die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, wie Temperaturveränderungen und die Plattentektonik, d. h. die Lage der Kontinente auf der Erde, die sich von der heutigen Position unterscheidet, die Verbreitung der Korallen im Laufe der Zeit bestimmt haben.
Obwohl das Klima häufig als Hauptfaktor für die Lage von Korallenriffen angesehen wurde, konnte dies aufgrund der begrenzten fossilen Aufzeichnungen bisher nicht bewiesen werden. Nun hat ein Team internationaler Wissenschaftler zum ersten Mal Lebensraummodelle und Rekonstruktionen vergangener Klimazonen verwendet, um die Verteilung geeigneter Umgebungen für Korallenriffe in den letzten 250 Millionen Jahren vorherzusagen.
Die Forscher von der Universität Vigo (Spanien), der Universität Bristol und dem University College London (Vereinigtes Königreich) überprüften dann ihre Vorhersagen anhand fossiler Belege für Warmwasserkorallenriffe. Sie zeigten, dass Korallen in der Vergangenheit, vor 250 bis etwa 35 Millionen Jahren, viel weiter vom Äquator entfernt lebten als heute, was auf wärmere klimatische Bedingungen und eine gleichmäßigere Verteilung des flachen Meeresbodens zurückzuführen ist.
„Unsere Arbeit zeigt, dass Warmwasserkorallenriffe den tropischen bis subtropischen Klimabedingungen über geologische Zeitskalen folgen. In wärmeren Zeiträumen dehnten sich die Korallenriffe polwärts aus. In kälteren Intervallen hingegen wurden sie auf tropische und subtropische Breitengrade beschränkt“, so der Erstautor Dr. Lewis Jones, ein Forschungsstipendiat für Computerpaläobiologie an der Universität Vigo.
Geeignete Lebensräume für Korallen beschränkten sich ab vor etwa 35 Millionen Jahren auf die tropischen Regionen, was auf die globale Abkühlung und die Zunahme flacherer Ozeane infolge tektonischer Veränderungen im Indo-Australischen Archipel zurückzuführen ist, das als Hotspot der marinen Biodiversität gilt.
Obwohl dies darauf hindeutet, dass warme Temperaturen in der Vergangenheit eine langfristige polwärts gerichtete Ausbreitung von Korallen ermöglichten, sagen die Forscher, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Korallenriff-Ökosysteme mit der rasanten Geschwindigkeit des vom Menschen verursachten Klimawandels Schritt halten können.
„Der derzeitige anthropogene Klimawandel wird zu einer polwärts gerichteten Ausdehnung des für Korallenriffe geeigneten Lebensraums führen. Tatsächlich erleben wir bereits die Ausbreitung einiger tropischer Riffkorallen. Ob jedoch die Ökosysteme der Korallenriffe – und die gesamte Artenvielfalt, die sie beherbergen – mit dem derzeitigen rasanten Tempo des anthropogenen Klimawandels Schritt halten können, ist eine andere Frage“, so Jones.
„Die Begrenzung der globalen Erwärmung ist von grundlegender Bedeutung für die Rettung von Korallenriffen und der Artenvielfalt, die sie beherbergen. Aber vielleicht noch wichtiger ist es, die Geschwindigkeit der globalen Erwärmung zu reduzieren.
Warmwasserkorallenriffe, die auch als „Regenwälder des Meeres“ bezeichnet werden, beherbergen die größte Artenvielfalt von Meeresorganismen auf der Erde. In den heutigen Ozeanen sind diese biologisch reichen Ökosysteme, zu denen auch Rifffische gehören, auf die Tropen und Subtropen beschränkt, wo die Temperaturen an der Meeresoberfläche in der Regel nicht unter 18 ºC fallen. Ein erheblicher Teil dieser modernen Artenvielfalt findet sich im Indo-Australischen Archipel. In der geologischen Vergangenheit gab es jedoch auch außerhalb der Tropen und Subtropen Korallenriff-Ökosysteme, deren fossile Überreste viel weiter vom Äquator entfernt gefunden wurden.
Mitautor Dr. Alex Farnsworth, leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter für Meteorologie und Klimamodellierung am Cabot Institute for the Environment der Universität Bristol, sagte: „Das Klima hat sich im Laufe der Erdgeschichte erheblich verändert, doch war es bisher schwierig zu verstehen, wie sich dies auf die Ökosysteme der Korallenriffe ausgewirkt hat, da es an quantifizierbaren Daten mangelt, die erhebliche Lücken aufweisen.
„Mit diesem neuen kombinierten Daten-/Modellansatz können wir die Entwicklung und das Verhalten der Riffökosysteme besser verstehen.
In früheren Arbeiten konnte kein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Verbreitung von Korallenriffen festgestellt werden, weil die Fossilienaufzeichnungen unvollständig und verzerrt sind. So sind zum Beispiel nicht alle Überreste von Organismen oder Ökosystemen, die in der Vergangenheit existierten, in den fossilen Aufzeichnungen enthalten, und es hat sich gezeigt, dass der wichtigste Faktor, der die beprobte Verteilung alter Riffe erklärt, das Bruttoinlandsprodukt ist, wobei die meisten bekannten Daten über fossile Riffe aus wohlhabenden Ländern stammen, einfach weil dies die Regionen sind, in denen wir am meisten gesucht haben.
Mitautor Dan Lunt, Professor für Klimawissenschaften am Cabot Institute for the Environment der Universität Bristol, fügte hinzu: „Diese Arbeit zeigt, dass Klima und Ökosysteme in der Vergangenheit der Erde eng miteinander verflochten waren. Dies hat angesichts der gegenwärtigen globalen Erwärmung entscheidende Auswirkungen auf die heutigen Ökosysteme“.
Datum: Juni 14, 2022
Quelle: Universität von Bristol
Journal Reference:
- Lewis A. Jones, Philip D. Mannion, Alexander Farnsworth, Fran Bragg, Daniel J. Lunt. Climatic and tectonic drivers shaped the tropical distribution of coral reefs. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-30793-8