Die Klimageschichte anhand von Riesenmuscheln nachvollziehen
Dazu benötigen sie alte Klimaaufzeichnungen, um die Hintergrundvarianz zu verstehen und das Klimasystem der Erde besser simulieren zu können, um schließlich Vorhersagen für die Zukunft zu treffen. Riesenmuscheln werden alt und bilden Wachstumsstreifen in ihren Schalen, da sie schnell wachsen. Die Schichten in fossilen Muschelschalen sind deshalb Archive der ökologischen Vergangenheit. „Riesenmuscheln sind hervorragende Chronisten von Umwelt- und Klimaparametern, und aufgrund ihrer schnellen Wachstumsrate können sie Schwankungen in sehr hoher Auflösung aufzeichnen – monatlich, wenn nicht noch höher“, bemerkt Eleanor John, Paläoklimatologin an der Universität Cardiff. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts REEFCLAM, das mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen durchgeführt wurde, untersuchte John Riesenmuschelschalen aus dem tropischen Pazifik, einem Gebiet, in dem Paläoklimadaten sowohl besonders wertvoll als auch relativ spärlich sind. Riesenmuscheln wurden in den frühen Gesellschaften des tropischen Pazifiks als Nahrungsmittel und Werkzeuge verwendet, und ihre Schalen wurden in großen Ablagerungen, den sogenannten Muschelhaufen, zurückgelassen. Projektintern wurden Muscheln in etwa 3 000 Jahre alten Muschelhaufen auf den Fidschi-Inseln untersucht, und die Ergebnisse tragen dazu bei, ein Bild des vorindustriellen Klimas in dieser tropischen Region zu erstellen. „Wir wissen heute, dass Klimaschwankungen wie die El Niño/Südliche Oszillation und die Pazifische Dekaden-Oszillation dramatische regionale und globale Auswirkungen haben“, sagt John. „Um zu verstehen, wie sich diese in Zukunft verändern werden, müssen wir wissen, wie sie sich im Laufe der Zeit verändert haben. Deshalb sind Archive wie die fossilen Riesenmuscheln in REEFCLAM so wertvoll“, fügt sie hinzu.
Zusammenarbeit mit lokalen Museen
Im Rahmen von REEFCLAM arbeitete sie mit dem Fidschi-Museum zusammen, das John bei der Entnahme von Proben aus bekannten archäologischen Stätten im Feld unterstützte. Ihre wurde auch Zugang zu Riesenmuscheln in ihren Archiven gewährt. Die Muscheln wurden dann ins Vereinigte Königreich verbracht, wo John die Schalen präparierte, damit ihre Wachstumsschichten abgebildet, gemessen und analysiert werden konnten. Mithilfe geochemischer Methoden konnte sie die Veränderungen der Spurenelementkonzentrationen und der Verhältnisse stabiler Isotope im Schalenmaterial während des Wachstums der Schale abbilden, die Aufschluss über die Umwelt zum Zeitpunkt der Bildung der Wachstumsbänder geben. „Die Muscheln sind Eigentum des Fidschi-Museums und werden zurückgegeben, sobald alle Analysen abgeschlossen sind. Sie werden dann hoffentlich im Mittelpunkt einer neuen Ausstellung im Museum stehen, in der die Ergebnisse unserer Forschung erläutert werden“, so John.
Unterjährige Aufzeichnungen des Paläoklimas
In der Endphase des Projekts gelang es John, von zwei fossilen Riesenmuscheln Aufzeichnungen über das Paläoklima mit unterjähriger Auflösung zu erhalten, und sie sicherte sich die Finanzierung durch die Isotope Facility des britischen Natural Environment Research Council, um von weiteren Muscheln hochauflösende Aufzeichnungen über stabile Isotope zu erhalten. Es sind noch einige Daten zu analysieren, deren Ergebnisse in Kürze vorliegen werden. „Ich kann sagen, dass das Projektziel erreicht wurde, indem unterjährig aufgelöste vorindustrielle Klimaaufzeichnungen aus Fidschi erforscht wurden“, sagt John. „Die Ergebnisse dürften eine wichtige Lücke in unserem Verständnis der jahreszeitlichen und unterjährigen Klimaschwankungen vor etwa 3 000 Jahren schließen“, fügt sie hinzu.
Neue Muschelkooperationen
John plant, sowohl für die Riesenmuscheln von den Fidschi-Inseln als auch für andere Fossilien von Riesenmuscheln aus der Region in Zusammenarbeit mit neuen Netzwerken eine Anschlussfinanzierung zu beantragen. „Ich sehe ein riesiges Potenzial in der Nutzung von Riesenmuschelarchiven, um wichtige Fragen im Pazifik zu beantworten!“
Schlüsselbegriffe
REEFCLAM, Riesenmuscheln, Archiv, Vergangenheit, Umwelt, Wachstum