Entstehung des Great Barrier Reefs geklärt

Australiens Great Barrier Reef ist das größte Korallenriff der Welt. Doch wann und wie es entstanden ist, war bisher nicht bekannt. Diese Frage haben Wissenschaftler nun geklärt. Dementsprechend könnte die Entstehung des Riffs eng mit der Entstehung von Fraser Island zusammenhängen, einer hakenförmig vorspringenden Sandinsel vor der Ostküste Australiens. Es wurde darauf hingewiesen, dass die Insel vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren als Folge von Schwankungen des Meeresspiegels und Änderungen des Sedimentflusses entstanden ist. Dies wiederum hielt den nördlichen Teil der Insel frei von frischem Sand, wodurch Korallen wachsen konnten.

Das Great Barrier Reef vor der Ostküste Australiens ist mehr als 2.300 Kilometer lang und damit größer als jedes andere Korallenriffgebiet der Welt. Dieser Felsen ist ein UNESCO-Weltkulturerbe wegen seiner einzigartigen natürlichen Schönheit und Artenvielfalt. Aber trotz seiner Berühmtheit bleiben die Ursprünge des Great Barrier Reef im Dunkeln. Daniel Ellerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen schrieben: „Der Mechanismus, durch den sich Riffe bilden und für sie verantwortlich sind, ist noch nicht klar.“ Ein Grund dafür ist der Unterschied in der möglichen Entstehungszeit: Die geologischen Bedingungen von Korallenriffen bestehen in Ostaustralien seit 25 Millionen Jahren. Zu diesem Zeitpunkt war Australien ziemlich weit nach Norden gezogen, und die für tropische Korallen erforderlichen warmen Wassertemperaturen lagen zuletzt bei etwa fünf Millionen Jahren. Die Datierung von Gesteinsproben weist jedoch darauf hin, dass es viel später, vor etwa 450.000 Jahren, entstanden ist.

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Auf den Transport von Sand wird geachtet

Um diesen Widerspruch zu beleuchten, untersuchten Ellerton und sein Team den Sandtransport auf dem australischen Schelf, eine weitere Voraussetzung für die Riffbildung. Dies liegt daran, dass wiederholtes Waschen von zu viel Sand die Korallenansiedlung stört und die Bildung neuer Riffe hemmt. Daher haben Wissenschaftler die Rolle untersucht, die die Bildung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, beim Transport von Sand über das Great Barrier Reef gespielt hat. Dieser hakenförmige Felsvorsprung vor der Ostküste Australiens ist Teil eines riesigen Sand- und Dünengürtels im Südosten von Queensland, der eines der weltweit größten alluvialen Vorkommen beherbergt. Laut Forschern bewegen die vorherrschenden Meeresströmungen jährlich 500.000 Kubikmeter Sand.

Ein Großteil des Sandes, der an der Ostküste Australiens angespült wird, wird nach Norden transportiert. Östlich von Fraser Island wird dieser alluviale Sand jedoch vor die Küste und in Richtung Schelfkante transportiert. Dies fungiert als eine Art Sichtschutz, an dem die Insel den größten Teil des alluvialen Sandes vom Great Barrier Reef im Norden fernhält. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte den Transport von Sand zur Nordküste, wo sich das Great Barrier Reef befindet“, erklärt Erstautorin 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, dass der Sand gewaschen und aufgeschüttet wurde.

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Die Entstehung der Insel machte den Weg für die Koralle frei

„Wir fanden heraus, dass sich die Sandinseln und Dünen vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren zu bilden begannen“, berichtete das Forschungsteam. Während dieser Zeit durchlief die Welt Perioden unterschiedlicher klimatischer Bedingungen, wobei der Aufstieg und Fall der Gletscher der frühen Eiszeit dramatische Schwankungen des Meeresspiegels verursachten. Diese Schwankungen wirkten sich auf die Meeresströmungen und den Sandtransport entlang der ostaustralischen Küste aus. “Fluktuationen des Meeresspiegels haben eine Umverteilung der Sedimente auf dem Festlandsockel verursacht”, erklärte Rittenour. Infolgedessen nahmen Küstensedimente zu, was zur Bildung von Sanddünen und Dünen auf und um Fraser Island führte.

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Laut Wissenschaftlern war dies der entscheidende Anstoß für die Entstehung des Great Barrier Reef. Diese neu geschaffene Barriere verlangsamte den Sandtransport nach Norden, wodurch die heutigen Riffgebiete für Korallen günstiger wurden, um sich anzusiedeln. „Die Bildung von Fraser Island war ein notwendiger Schritt bei der Bildung des südlichen und zentralen Teils des Great Barrier Reef“, sagten Ellerton und seine Kollegen. Dies mag erklären, warum sich dieses Korallenriff viel später gebildet hat, als dies aus rein geologischer und klimatischer Sicht möglich gewesen wäre. „Diese wichtigen Erkenntnisse verändern unsere Sicht auf Küstensedimentsysteme“, sagte Rittenour.

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

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