{"id":3595,"date":"2023-11-09T09:00:18","date_gmt":"2023-11-09T08:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/?p=3595"},"modified":"2023-11-01T13:42:39","modified_gmt":"2023-11-01T12:42:39","slug":"regenwald-in-der-antarktis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uni-bremen.de\/scienceblog\/2023\/11\/09\/regenwald-in-der-antarktis\/","title":{"rendered":"Regenwald in der Antarktis?"},"content":{"rendered":"

Let\u2019s talk about deep time!<\/span><\/h2>\n

von Hanna Knahl<\/em><\/span><\/p>\n

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Abbildung 1 \u2013So k\u00f6nnte die Antarktis vor 90 Millionen Jahren ausgesehen haben. Quelle: Alfred-Wegener-Institut \/ James McKay<\/span><\/p><\/div>\n

„Regenwald in der Antarktis“ klingt nach einem Aprilscherz? Oder wie ein Klima-Apokalypse-Szenario f\u00fcr die Zukunft? Es war tats\u00e4chlich einmal der Fall. Machen wir eine Zeitreise in die faszinierende Epoche der Dinosaurier!<\/strong><\/span><\/p>\n

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Abbildung 2 – Das Datum der Publikation ist ein lustiger Zufall. Die Erkenntnisse dieser Arbeit sind vielleicht erstaunlich, aber sie sind echte Wissenshcaft. Quelle: Screenshot (bearbeitet) [2]<\/span><\/p><\/div>\n

Bei „Deep Time“ Klimaforschung geht es darum, in die Vergangenheit zu reisen – und zwar sehr weit zur\u00fcck – zum Beispiel in die Kreidezeit, vor fast 100 Millionen Jahren. Was ist das Spannendste an der Kreidezeit? Viele w\u00fcrden sagen: die Dinosaurier! Aber in dieser Epoche ging es um viel mehr als nur um Dinosaurier. Dieser Artikel wird uns ein erstaunliches Gesicht der Antarktis zeigen, das sich uns durch die Untersuchungen von Klages et al., 2020 [1] offenbart.<\/span><\/p>\n

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Wie sah das weniger bekannte Gesicht der Antarktis in der Kreidezeit aus? Quelle: Eigene Grafik<\/span><\/p><\/div>\n

Die Antarktis hat mehr als ein Gesicht<\/strong><\/span><\/p>\n

Heute ist die Antarktis von einem riesigen Eisschild bedeckt. Aber in der Kreidezeit muss der Kontinent ganz anders ausgesehen haben, denn das Klima der Erde war viel hei\u00dfer als heute. Zeig uns dein anderes Gesicht, Antarktis!<\/span><\/p>\n

Wie erfahren wir etwas \u00fcber die Antarktis w\u00e4hrend der Kreidezeit?<\/strong><\/span><\/p>\n

Die Vegetation und das Klima in „Deep Time“, also der tiefen Vergangenheit, lassen sich aus Meeressedimenten ablesen. Schichten von Sedimenten bewahren Informationen \u00fcber das Klima, in dem sie entstanden sind. In diesem speziellen Fall ist die ehemalige Oberfl\u00e4che des antarktischen Kontinents unter den Ozean gesunken. Daraufhin bildeten sich Sedimente und konservierten so den alten Waldboden. Wissenschaftler um Johann Klages vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven (AWI) konnten aus diesen speziellen alten Sedimenten einen Kern bohren.<\/span><\/p>\n

Die Expedition<\/strong><\/span><\/p>\n

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Abbildung 3 – Die Expedition fuhr ans andere „Ende“ der Welt. Der Bohrplatz liegt im Amundsen Meer, Koordinaten 73.57\u00b0S, 107.09\u00b0W, 946 m unter dem Meeresspiegel. Bildquelle: Google Earth<\/span><\/p><\/div>\n

Um in der Antarktis einen Sedimentkern zu bohren, braucht man eine gut geplante Forschungsexpedition und eine ausgekl\u00fcgelte technische Ausr\u00fcstung. Die Polarstern-Expedition PS104 fuhr zum Bohrplatz in der Amundsen-See in der Westantarktis (siehe Abbildung 3). W\u00e4hrend Polarstern \u00fcber dem gesuchten Bohrplatz trieb, wurde das Bohrger\u00e4t namens „MeBo“ 950 Meter tief auf den Meeresboden abgesenkt. Es bohrte sich dann mit einem Rohr in den Meeresboden, das das Sediment Schicht f\u00fcr Schicht einsammelt. Klingt einfach, aber das Roboterbohrger\u00e4t MARUM-MeBo70, das am Zentrum f\u00fcr Marine Umweltwissenschaften (MARUM) in Bremen entwickelt wurde, sieht technisch sehr kompliziert aus (siehe Abbildung 4). Nach der ferngesteuerten Bohrung wurde der Sedimentkern mit dem MeBo zur\u00fcck an Deck der Polarstern gebracht (siehe Abbildung 4).<\/span><\/p>\n

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Abbildung 4 – Der Sedimentkern wurde mit dem Roboterbohrger\u00e4t MeBo gebohrt. Vom Forschungsschiff (RV) Polarstern aus wurde es auf den Meeresboden herabgelassen und die Bohrung wurde ferngesteuert. Nach der Bohrung wurde MeBo an Deck gehoben (von links nach rechts). Quelle: Alfred-Wegener-Institut \/ Thomas Ronge<\/span><\/p><\/div>\n

Viele H\u00e4nde waren n\u00f6tig, um den frischen Bohrkern von insgesamt 30 Metern L\u00e4nge zu analysieren und zu konservieren (Abbildung 5).<\/span><\/p>\n

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Abbildung 5 – Das Nasslabor auf Polarstern voller flei\u00dfiger Menschen wie Johann Klages (r.). Erste Blicke werden auf die Sedimente geworfen, bevor sie sorgf\u00e4ltig verpackt werden. Quelle: Alfred-Wegener-Institut \/ Thomas Ronge<\/span><\/p><\/div>\n

Es ist der erste Sedimentkern, der so weit im S\u00fcden gebohrt wurde. Daher tr\u00e4gt er entscheidend dazu bei, die Wissensl\u00fccke \u00fcber die Antarktis in „Deep Time“ zu schlie\u00dfen. Und was erz\u00e4hlt uns der Kern?<\/span><\/p>\n

Wurzelsystem eines Regenwalds<\/strong><\/span><\/p>\n

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Abbildung 6 – Line scan (Foto) und CT des Bohrkerns. Quelle: Klages et al., 2020 [1] (ver\u00e4ndert)<\/span><\/p><\/div>\n

3 Meter der Sedimente (siehe Abbildung 6 (unterer Teil)) enthalten eine gro\u00dfe Vielfalt an Informationen. Zun\u00e4chst einmal die sehr wichtige Auskunft \u00fcber die Zeit. Dieser Teil des Bohrkerns ist etwa 90 Millionen Jahre alt – er stammt also aus der Mitte der Kreidezeit (f\u00fcr die Fachleute: Turonian-Santonian).<\/span><\/p>\n

Er enth\u00e4lt Pollen, Sporen und sogar ein sehr faszinierendes Wurzelsystem, das auf dem CT-Scan des Kerns gut zu sehen ist (Abbildung 6 (rechts) in gr\u00fcn). Diese Wurzeln sind die \u00dcberreste eines gem\u00e4\u00dfigten Tieflandregenwaldes, der \u00e4hnlich wie die sch\u00f6ne Zeichnung in Abbildung 7 (auch Teaserbild) ausgesehen haben k\u00f6nnte.<\/span><\/p>\n

Es wurden \u00fcber 60 verschiedene Pollen- und Sporentaxa gefunden, die ein sehr komplexes \u00d6kosystem zeigen. Viele Taxa geh\u00f6ren zu Nadelb\u00e4umen und Farnen. Zusammen mit den Farnen k\u00f6nnten im Unterholz des Waldes bl\u00fchende Str\u00e4ucher gewachsen sein. Andere Taxa deuten darauf hin, dass S\u00fc\u00dfwasserk\u00f6rper (z. B. Seen oder Fl\u00fcsse) der Lebensraum von Cyanobakterienmatten waren.<\/span><\/p>\n

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Abbildung 7 – Eine Zeichnung, die auf Vegetations- und Klimarekonstruktionen anhand des Sedimentkerns und anderer Proxydaten beruht. Ein gem\u00e4\u00dfigter Regenwald mit hohen Nadelb\u00e4umen, Farnen, bl\u00fchenden Str\u00e4uchern und Seen. Quelle: Alfred-Wegener-Institut \/ James McKay<\/span><\/p><\/div>\n

Nur 900 km vom Pal\u00e4o-S\u00fcdpol entfernt ist also ein Regenwald gewachsen. Man stelle sich einen Regenwald vor, der wegen der Polarnacht \u00fcber vier Monate im Dunkeln liegt. Das ist wirklich eine aufregende Nachricht!<\/span>
\nHeutzutage sind gem\u00e4\u00dfigte Regenw\u00e4lder so weit im S\u00fcden nicht zu finden ( dort ist \u00fcberall Eis). Solche Regenw\u00e4lder findet man heute in Kanada [3] oder Chile [4]. Nat\u00fcrlich ist dies immer noch ein gem\u00e4\u00dfigter Regenwald und nicht vergleichbar mit tropischen Regenw\u00e4ldern wie dem Amazonas. Aber er unterscheidet sich doch sehr von dem eisigen Gesicht, das uns die Antarktis heute zeigt.<\/span><\/p>\n

Konnte dort \u00fcberhaupt Eis exitieren?<\/strong><\/span><\/p>\n

Um Eis wachsen zu lassen, braucht man Temperaturen unter 0 \u00b0C und Niederschlag. Um ein Eisschild \u00fcber Jahre hinweg aufrechtzuerhalten, braucht man selbst im Sommer Temperaturen um 0 \u00b0C als Maximum.<\/span><\/p>\n

Werfen wir einen Blick auf das rekonstruierte Klima des Kerns:<\/span><\/p>\n