Ein Tiefseeschwamm als Klimaarchiv

Skelett des Glasschwamms Monorhaphis chuni in den Händen von Xiaohong Wang. Das mehr als zwei Meter lange Skelett aus Siliziumoxid ist biegsam und erinnert an einen Glasfaserstab

Die Tiefsee ist ein geheimnisvoller und zu großen Teilen noch unerforschter Lebensraum, der immer wieder für eine Überraschung gut ist. Ein internationales Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Chemie hat genau dort ein Lebewesen entdeckt mit dessen Hilfe sich Rückschlüsse auf frühere Umweltänderungen im Meer ziehen lassen. Bei dem lebenden Klimaarchiv handelt es sich um einen mehr als zwei Meter langen und ein Zentimeter dicken Glasschwamm, der sagenhafte 11.000 Jahre alt sein soll.

Das Tier mit dem lateinischen Namen Monorhaphis chuni zählt somit zu den langlebigsten Lebewesen überhaupt und sein Skelett wurde bereits 1986 im Ostchinesischen Meer in einer Tiefe von rund 1.100 Metern gefunden. Das Forscherteam konnte das beeindruckende Alter des Tiefseebewohners anhand der Isotopen- und Elementzusammensetzung seines Skeletts bestimmen. Die Überreste bestehen aus Sililziumdioxid und erinnern an einen Glasfaserstab, der aus unzähligen Lamellen aufgebaut ist. Diese wachsen – ähnlich wie die Jahresringe bei Bäumen – ringförmig von innen nach außen und ermöglichen es den Wissenschaftlern, Klimaveränderungen über mehrere Tausend Jahre nachzuvollziehen.

Bei der Untersuchung im Elektronenmikroskop fielen dem Team zunächst vier Bereiche auf, in denen die Lamellen unregelmäßig wuchsen, wie Klaus Peter Jochum, Erstautor der Studie, berichtet. Laut dem Biogeochemiker deutet das auf Zeiten hin, in denen die Wassertemperatur beispielsweise durch den Ausbruch submariner Vulkane anstieg. Darauf deuten auch die im Skelett des Glasschwammes gefundenen Manganspuren hin und im Massenspektrometer entdeckte das Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Chemie ebenfalls Hinweise auf Temperaturschwankungen.

Da ab einer Meerestiefe von 1.000 Metern weltweit relativ einheitliche Temperaturen vorherrschen, erlaubt die Schätzung der Umgebungstemperatur des 11.000 Jahre alten Glasschwammes Rückschlüsse auf die globale Meerestemperatur in diesem Zeitraum. Demnach wurde Monorhaphis chuni etwa bei 1,9 Grad Celsius geboren, was sich gut mit der in anderen Quellen genannten Tiefseetemperatur zu dieser Zeit deckt. Während die Wassertemperatur in den ersten 1.000 Lebensjahren des Schwammes ziemlich konstant blieb, stieg sie dann plötzlich auf sechs bis zehn Grad an, um danach auf die heutige Temperatur von etwa vier Grad abzusinken. Das unregelmäßige Wachstum der Lamellenringe deutet auch auf weitere zwischenzeitliche Temperaturschwankungen im Ostchinesischen Meer hin.

Derartige Temperaturunterschiede waren bisher nicht bekannt und sind laut der in Chemical Geology veröffentlichten Studie auf die Ausbrüche von Meeresvulkanen zurückzuführen. Um nun noch detailliertere Erkenntnisse über das Tiefseeklima in der Vergangenheit zu erhalten, wollen die Wissenschaftler weitere Untersuchungen an dem Glasschwamm und seinen Artgenossen durchführen. Die erhofften Ergebnisse sollen Klimaforscher bei der Erstellung realistischerer Klimamodelle unterstützen.

Matthias Schaffer

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