Alarm: Harvard-Wissenschaftler glauben, Vorboten des Aussterbens in den Ozeanen gefunden zu haben!

Forscher haben in der Zeitschrift Nature eine Studie veröffentlicht, die zeigt, dass eine übermäßige Spezialisierung von Gemeinschaften einem Massenaussterben vorausgeht und somit ein potenzielles Frühwarnsystem für den Verlust der marinen Biodiversität bietet.

Aufzeichnungen von Foraminiferen haben zu der Möglichkeit geführt, dass es in den Ozeanen zu einem Aussterben gekommen ist. Dieser Beweis wird in einer Harvard-Studie dokumentiert.
Aufzeichnungen von Foraminiferen haben zu der Möglichkeit geführt, dass es in den Ozeanen zu einem Aussterben gekommen ist. Dieser Beweis wird in einer Harvard-Studie dokumentiert.

Hunderte Millionen Jahre lang wimmelte es in den Ozeanen von einzelligen Organismen, den sogenannten Foraminiferen, mikroskopisch kleinen, hartschaligen Kreaturen, die an der Basis der Nahrungskette stehen. Die fossilen Archive dieser Organismen sind relevantes Material für die Entwicklung der globalen Biodiversität in der Zukunft, unter Berücksichtigung der globalen Erwärmung.

Mit Hilfe eines hochauflösenden globalen Datensatzes von Fossilien planktonischer Foraminiferen, die zu den reichhaltigsten biologischen Archiven gehören, die der Wissenschaft zur Verfügung stehen, haben die Forscher patentiert, dass Umweltereignisse, die zu einem Massenaussterben führen, zuverlässig durch unmerkliche Veränderungen in der Zusammensetzung einer biologischen Gemeinschaft eingeleitet werden, die somit als Frühwarnsignal fungieren.

Forschungsergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit eines Warnsystems für das Aussterben der Meeresfauna und -flora

Diese Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature, in einer Studie unter der Leitung von Anshuman Swain, einem jungen Stipendiaten der Fellows Society der Harvard University, der in der Abteilung für organische und evolutionäre Biologie forscht und dem Museum für vergleichende Zoologie angegliedert ist, veröffentlicht.

Als ausgebildeter Physiker, der Netzwerke auf biologische und paläontologische Daten anwendet, hat sich Swain mit Adam Woodhouse von der Universität Bristol zusammengetan, um die Gemeinschaftsstruktur des alten Meeresplanktons zu untersuchen, die als Frühwarnsystem für das zukünftige Aussterben von Meereslebewesen dienen könnte..

„Wir können die Vergangenheit nutzen, um zu verstehen, was in der Zukunft im Zusammenhang mit dem Klimawandel passieren könnte“, sagte Swain, der bereits an einer Studie über die Entstehung der Polargebiete beteiligt war, die in den letzten 15 Millionen Jahren zu Veränderungen in den marinen Planktongemeinschaften geführt haben. „Unsere Arbeit liefert eine neue Antwort darauf, wie die Biodiversität räumlich auf globale Klimaveränderungen reagiert, insbesondere während der Perioden globaler Erwärmung, die für Projektionen der zukünftigen Erwärmung relevant sind“.

Die Forscher nutzten die von Woodhouse entwickelte Datenbank Triton, um zu sehen, wie sich die Zusammensetzung der Foraminiferengemeinschaften im Laufe von Millionen von Jahren verändert hat - Zeiträume, die um mehrere Größenordnungen länger sind als die, die normalerweise in diesem Maßstab untersucht werden. Zunächst interessierten sie sich für das Klimaoptimum im unteren Eozän, die letzte große Periode anhaltend hoher Temperaturen seit den Dinosauriern, analog zu den pessimistischsten Szenarien der globalen Erwärmung.

Neue Studien ebnen den Weg für die Paläoinformatik und die Erforschung des Aussterbens anderer Organismen

Im Rahmen der Veröffentlichung, über die wir heute berichten, fanden sie heraus, dass vor einer Aussterbewelle vor 34 Millionen Jahren, die Meeresgemeinschaften überall hochspezialisiert wurden, außer in den hohen südlichen Breiten, was bedeutet, dass dieses Mikroplankton in großen Mengen in höhere Breiten und weg von den Tropen wanderte.

Dies deutet darauf hin, dass Veränderungen auf Gemeinschaftsebene, wie sie in diesen Migrationsmustern zu beobachten sind, in fossilen Archiven offensichtlich sind, lange bevor es zu wirklichen Aussterben und Verlusten der biologischen Vielfalt kommt.

Einer der Autoren der Forschung, Anshuman Swain, zeigt Fossilien der Spezies in einer in Nature veröffentlichten Studie. Quelle: The Harvard Gazette.
Einer der Autoren der Forschung, Anshuman Swain, zeigt Fossilien der Spezies in einer in Nature veröffentlichten Studie. Quelle: The Harvard Gazette.

Die Forscher halten es daher für wichtig, in die Überwachung der Strukturen von biologischen Gemeinschaften zu investieren um zukünftige Aussterbeereignisse vorherzusagen.

Laut Swain eröffnen die Ergebnisse der Foraminiferen-Studien neue Forschungsmöglichkeiten für andere Gruppen von Organismen, darunter andere Meereslebewesen, Haie und Insekten. Diese Studien könnten eine Revolution in einem aufstrebenden Bereich namens Paläoinformatik auslösen, d.h. die Nutzung großer Mengen räumlicher und zeitlicher Daten aus fossilen Archiven, um neue Erkenntnisse über die Entwicklung unseres Planeten zu gewinnen.

Auf jeden Fall muss betont werden, dass die Studie nur möglich war, dank einer Langzeitstudie der National Science Foundation an Bord des Schiffes JOIDES Resolution, das seit 55 Jahren Bohrungen in den Weltmeeren durchführt. Das Projekt soll in diesem Jahr abgeschlossen werden.

Quellenhinweis:

Swain, A., Woodhouse, A., Fagan, W. F., Fraass, A. J., & Lowery, C. M. (2024). Biogeographic response of marine plankton to Cenozoic environmental changes. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07337-9