Einflüsse von Massenaussterbeereignissen auf Ökosysteme

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Aussterbeereignisse zeigen sich nicht nur allein durch Verluste in der Artenvielfalt, sondern können auch nachhaltige Konsequenzen für Sedimenteigenschaften, Bodengemeinschaften, Nährstoffkreisläufe und damit ganze Ökosysteme haben. Forschende des Museums für Naturkunde Berlin präsentieren dazu Ergebnisse in einer kürzlich veröffentlichten Studie im Fachblatt Lethaia.

Bioturbation, das heißt die Durchwühlung des Meeresbodens durch grabende Organismen, ist ein wichtiges Kennzeichen von intakten Ökosystemen. So sorgt eine umfassende Umlagerung der oberen Sedimentschichten für eine hinreichende Versorgung mit Sauerstoff, den Transport von Nährstoffen im lockerem Meeresboden und ermöglicht damit die Herausbildung von komplexen Nahrungsnetzen und vielgestaltigen Wechselbeziehungen in marinen Lebensräumen.

Dass Aussterbeereignisse nicht nur Biodiversität selbst verringern, sondern auch solch entscheidende Ökosystemfunktion ausschalten, diskutieren Forschende des Museums für Naturkunde anhand von ca. 358 Millionen Jahre alten Spurenfossilen aus Marokko in einer kürzlich veröffentlichten Studie im Fachblatt Lethaia.

So findet sich in den Schichten des untersten Karbons Lagen, die durch das von Gliederfüßern (Trilobiten und Krebsen) verursachte Spurenfossil Cruziana dominiert werden. Diese Form erhält sich jedoch nur in hinreichend verfestigten, also nicht durchwühlten Sedimenten. „Diese eigentlich für das Frühpaläozoikum typische Erhaltungsform verschwindet mit der fortschreitenden Evolution und ökologischen Diversifizierung. Sie wird in jüngeren Sedimentabfolgen kaum beobachtet,“ erklärt Richard Hofmann, Postdoktorand am Museum für Naturkunde Berlin und Erstautor der Studie.

Einige Ausnahmen gibt es aber: Massenaussterbeereignisse können Ökosysteme nachhaltig schädigen, was sich in der fehlenden Sedimentumlagerung und folglich der Ausbreitung von früh verfestigten Meeresböden zeigt, da sie nicht durch grabende Organismen durchwühlt wurden. Für das größte Aussterben am Ende des Perms sind diese Effekte gut dokumentiert. Die Schichten aus Marokko wurden kurz nachdem sogenannten Hangenberg-Event abgelagert, welches zwar ein weniger drastisches aber dennoch globales Aussterbeereignis darstellt.

Die Spurenfossilvergesellschaftung zeigt, dass nur die Sedimentoberfläche von Generalisten besiedelt war, die lediglich flache Gräben im festen Meeresboden hinterließen. Hätte es eine diverse Bodengemeinschaft gegeben, hätten diese Spuren gar nicht angelegt werden können, oder wären durch die spätere Umlagerung nicht erhalten geblieben. Dies scheint ein wichtiges Merkmal für hinreichend große Massenaussterbereignisse zu sein.

Die weiteren Konsequenzen für das System Erde sind schwer abzuschätzen. „Man weiß nicht was passiert, wenn man auf globaler Ebene in den Meeren die Bioturbation verliert“ warnt Hofmann. „Nährstoffkreisläufe und die Versorgung mit Sauerstoff in tiefere Sedimentschichten könnten so stark eingeschränkt werden, dass Ökosysteme, ähnlich dem Verlust von Riffen, einen Großteil ihrer Komplexität verlieren“. Solche paläontologischen Studien geben wichtige Hinweise darauf, welche Folgen auch der derzeitige Artenschwund haben könnte.


Veröffentlichung: Hofmann R., Gutwasser, B., Hüneke, H., Korn D. 2019: Firm evidence for a post‐extinction ichnofauna: earliest Carboniferous Cruziana reticulata assemblage from the Anti‐Atlas of Morocco. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/let.12345

Quelle: off. Pm des Museum für Naturkunde Berlin

Titelbildunterschrift: Beispiel für eine Bioturbation. (Bild: Museum für Naturkunde Berlin)


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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