Schadstoffe aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wurden zum ersten Mal in Korallen eingebettet gefunden, was Wissenschaftlern ein potenzielles neues Werkzeug bietet, um die Geschichte der Verschmutzung zu verfolgen, heißt es in einer neuen Studie unter der Leitung von UCL-Forschern.
Die Studie, veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft der gesamten Umwelt, identifizierte Kohlenstoffpartikel, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt werden und in den Korallen der Illa Grossa-Bucht vor den Columbretes-Inseln im Mittelmeer eingebettet sind. Das Auffinden dieser Art von Verschmutzung – bekannt als Flugasche oder sphäroidale kohlenstoffhaltige Partikel (SCPs) –, die natürliche Ablagerungen verunreinigt, wird als Indikator für das Vorhandensein menschlichen Einflusses auf die Umwelt und als historischer Marker für den Beginn der vorgeschlagenen Anthropozän-Epoche angesehen.
Aufgrund ihrer messbaren Wachstumsraten sind Korallen ein häufig genutztes natürliches Archiv für Paläoklimastudien. Ähnlich wie Baumringe können Wissenschaftler aufgrund ihrer langen Lebensdauer und ihres langsamen und regelmäßigen Wachstums jährliche, monatliche oder sogar wöchentliche Umweltdaten über Jahre hinweg liefern.
Bisher wurden sie vor allem zur Messung früherer klimatischer Bedingungen wie Wassertemperaturen und chemischer Zusammensetzung verwendet. Dies ist jedoch das erste Mal, dass Schadstoffpartikel – abgesehen von Mikroplastik – aus Korallen gewonnen wurden.
Hauptautorin Dr. Lucy Roberts (UCL Geography) sagte: „Die Entdeckung dieser in Korallenskeletten eingebetteten Schadstoffe erstreckt sich über Jahrzehnte und zeichnet ein klares Bild davon, wie groß der menschliche Einfluss auf die Umwelt ist. Es ist das erste Mal, dass wir dort sind.“ konnten diese Art von Schadstoffen in Korallen erkennen, und ihr Auftreten in diesen Ablagerungen entspricht der historischen Geschwindigkeit der Verbrennung fossiler Brennstoffe in der Region.“
Korallen, kleine Wirbellose, die dazu neigen, in ausgedehnten Kolonien zu leben, nehmen die SCP-Schadstoffe aus den umliegenden Gewässern auf und bauen sie ein, während sie ihr Kalziumkarbonat-Skelett wachsen lassen.
Forscher des Instituto de Acuicultura de Torre de la Sal (IATS-CSIC) sammelten Korallenproben an mehreren Standorten entlang eines Riffs vor der Küste von Castelló, Spanien. Die Korallenart Cladocora caespitosa wird dort seit zwei Jahrzehnten untersucht und überwacht und der Standort gilt als Wächterstandort für globale Veränderungen.
Die Korallen befinden sich fast 60 Kilometer von der Küste entfernt und innerhalb eines geschützten Meeresschutzgebiets, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer lokalen Kontamination minimiert wird. Die Art ist die einzige Mittelmeerkoralle mit der Fähigkeit, große Riffe zu bilden, und es ist bekannt, dass sie durchschnittlich etwa 0,3 Zentimeter pro Jahr wächst.
Im Labor des UCL wurden die Korallen in Säure aufgelöst, wobei alle im Skelett eingebetteten Schadstoffpartikel zurückblieben. Das Team zählte zunächst alle SCPs in den Überresten unter dem Mikroskop. Die Proben wurden dann unter einem Elektronenmikroskop betrachtet und mit Röntgenstrahlen analysiert, um nach chemischen Signaturen einer SCP-Kontamination zu suchen, die auf Kohle- oder Ölkraftwerke hinweisen.
Das Team stellte fest, dass die Korallen zwischen etwa 1969 und 1992 einen deutlichen Anstieg der SCP-Kontamination aufwiesen. Dies entspricht einer Zeit, in der sich Europa schnell industrialisierte und der Kohleverbrauch im Land dramatisch anstieg.
Diese Ergebnisse stimmen mit anderen Messungen der SCP-Kontamination aus Bergseen in Spanien überein, was die Idee stützt, dass Korallen als natürliche Archive dienen können, um den sich über die Jahre ändernden Verschmutzungsgrad zu messen.
Diese Erkenntnisse kommen zu einer Zeit, in der Wissenschaftler nach Werkzeugen suchen, um den Beginn des Anthropozäns zu markieren, einer geologischen Zeiteinheit, die das jüngste Zeitalter in der Erdgeschichte beschreibt, in dem menschliche Aktivitäten den dominierenden Einfluss auf das Klima und die Umwelt des Planeten hatten .
Eine Reihe von Wissenschaftlern hat sich dafür ausgesprochen, das Vorhandensein von SCPs als Marker für den Beginn des Anthropozäns zu verwenden, und ihre Entdeckung in Korallenskeletten stützt dieses Argument. Sie wurden bereits in See- und Meeressedimenten, Eisbohrkernen und Torfbetten identifiziert.
Dr. Roberts sagte: „Da immer klarer wird, dass der Mensch die natürliche Umwelt in einem beispiellosen Ausmaß verändert hat, fungieren diese Schadstoffe als unauslöschliche Marker und weisen auf den Beginn des Anthropozäns hin. Dies ist wertvoll für Forscher, die versuchen, die Geschichte des Menschen besser zu verstehen.“ Auswirkungen auf die natürliche Welt und dient als eindrucksvolle Erinnerung daran, wie groß der menschliche Einfluss auf die Umwelt ist.“
Diese Forschung wurde vom UCL in Zusammenarbeit mit dem Instituto de Acuicultura de Torre de la Sal, Spanien und der University of Leicester geleitet.
Mehr Informationen:
LR Roberts et al., Erstmals nachgewiesenes Vorkommen anthropogener Flugaschepartikel in Korallenskeletten, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.170665