In einer faszinierenden Mischung aus Vergangenheit und Zukunft ist ein internationales Forscherteam, darunter auch einige von der Universität Bonn, in Kourou in Französisch-Guayana auf ein überraschendes Fenster in die Vergangenheit gestoßen. Im Lehm unter der neuen Startrampe für die kommende Trägerrakete Ariane 6 hat das interdisziplinäre Team eine bemerkenswerte Sammlung von Fossilien aus der Zeit vor 130.000 Jahren entdeckt.
Sie decken insgesamt über 270 Arten ab, darunter Knochenfische, Haie und zahlreiche Pflanzen, und spiegeln die Art von klimatischen Bedingungen wider, die Berechnungen zufolge im Jahr 2100 wieder auftreten werden. Das Team Ergebnisse wurden jetzt im veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Diese Küstenfossilien bestehen aus mehr als 270 Tier-, Pflanzen- und Mikroorganismenarten und sind die ersten, die im äquatorialen Atlantik ausgegraben wurden. Sie geben Aufschluss über die vorherrschenden Umwelt- und Klimabedingungen in der Region, sowohl während einer sehr warmen Periode in der letzten Warmzeit vor 128.000 bis 116.000 Jahren als auch während der darauffolgenden Eiszeit, also der jüngsten Eiszeit vor 100.000 bis 15.000 Jahren.
Die Klimaschwankungen der letzten 2,5 Millionen Jahre haben zu drastischen Veränderungen in der Verbreitung von Organismen auf der ganzen Welt geführt. Insbesondere die letzte Zwischeneiszeit vor 128.000 bis 116.000 Jahren war durch höhere Meeresspiegel und wärmere Temperaturen als heute gekennzeichnet. Dieser Zeitraum entspricht den globalen Bedingungen, die für das Jahr 2100 vorhergesagt werden.
Über die Flora und Fauna der äquatorialen Küstenregionen der letzten Warmzeit war kaum etwas bekannt, bis beim Bau der Ariane 6-Startrampe am europäischen Weltraumbahnhof in Kourou in Französisch-Guayana Fossilien im Ton entdeckt wurden.
Zehntausende Fossilien wurden zwischen 2017 und 2021 mit ausdrücklicher Genehmigung des Centre national d’études Spatiales (CNES), Frankreichs nationaler Raumfahrtbehörde, an der Stätte ausgegraben. Durch die Bündelung ihres Fachwissens gelang es Paläontologen, Geologen und Biologen erstmals, die Ökosysteme, die früher in Französisch-Guayana existierten, bis ins kleinste Detail zu rekonstruieren. Die Forscher begannen mit der Charakterisierung einer Sammlung von Küstenfossilien aus der Zeit vor etwa 130.000 bis 115.000 Jahren.
Laut den beiden Leitern der Studie, Pierre-Olivier Antoine von der Université de Montpellier und Arnauld Heuret von der Université de Guyane, enthielten die rekonstruierten marinen und terrestrischen Fossiliengemeinschaften über 270 Arten, darunter Foraminiferen, Weichtiere, Knochenfische, Bryozoen, Zehnfußkrebse und Haie und zahlreiche Pflanzen. Alle in Kourou gefundenen Fossilien gehören zu modernen Arten, von denen einige heute vom Aussterben bedroht sind.
Die Ergebnisse liefern Hinweise auf eine kurze Periode mit hohem Meeresspiegel während der letzten Zwischeneiszeit, als das Gebiet ein Mangroven-Ökosystem und Flachwasserlebensräume beherbergte, zu denen auch einige sehr unterschiedliche Molluskengemeinschaften gehörten.
Laut Austin Hendy vom Natural History Museum in Los Angeles zeigt diese Vielfalt, dass es sehr starke Verwandtschaften zwischen den Küstengewässern der Karibik und Guayanas gab, wahrscheinlich mit geringerem Einfluss von Megaströmungen amazonischen Ursprungs.
Carina Hoorn von der Universität Amsterdam erklärt, dass die vor Ort entdeckten Pflanzenfossilien, darunter Pollen, Phytolithen und Holzkohle, die aus der Zeit nach dem Rückzug des Ozeans vor etwa 110.000 Jahren stammen – als die letzte Eiszeit den Planeten abkühlte – auf eine Existenz dieser Pflanze schließen lassen Savannen und trockenere lokale Bedingungen, die bis vor etwa 50.000 Jahren von natürlichen Bränden unterbrochen wurden.
Die Untersuchungen von Professor Martin Langer vom Team Paläontologie am Institut für Geowissenschaften der Universität Bonn konzentrierten sich auf die marinen Mikrofossilien, die sogenannten Foraminiferen, kurz „Forams“. Diese fungieren als eine Art Archiv zur Rekonstruktion der Umwelt, des Meeresspiegels und der Sedimentationsbedingungen während der letzten Warmzeit vor 128.000 bis 116.000 Jahren.
„Durch die Analyse der Mikrofossilien konnten wir zeigen, dass der Meeresspiegel etwa 4 bis 6 Meter höher war als jetzt, die Temperaturen etwa 2 bis 4 °C höher waren und die Küste in Französisch-Guayana von Mangrovenwäldern gesäumt war“, sagte der Wissenschaftler Sagt ein Forscher der Universität Bonn.
Er geht davon aus, dass die Pollen – hauptsächlich aus Grasland – sowie die Pflanzenreste und Holzkohlen aus jüngeren Sedimentschichten ein Beweis dafür sind, dass das Meer zu Beginn der jüngsten Eiszeit vor etwa 110.000 bis 50.000 Jahren zurückging und die Bedingungen trockener wurden. Die Landschaft hätte hauptsächlich aus Savanne bestanden, mit gelegentlichen Waldbränden. Die Holzkohlen aus den letzten Jahrtausenden lassen auf die Anwesenheit von Menschen schließen.
„Unsere Ergebnisse liefern wichtige Einblicke in die Ökologie und Biogeographie ungestörter pleistozäner Küstenökosysteme, die angesichts der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung besonders wichtig sind“, erklärt Langer.
Die Autoren glauben, dass ihre Ergebnisse ein besseres Verständnis der Ökologie und Biogeographie der tropischen Küstenökosysteme des äquatorialen Atlantiks vor jeglichem menschlichen Einfluss ermöglichen und uns mehr über die möglichen langfristigen Auswirkungen des anhaltenden Klimawandels auf die derzeit gefährdeten Arten lehren werden. Pierre-Olivier Antoine hofft, dass „diese Arbeit zu einem besseren Verständnis der großen Umweltveränderungen beitragen wird, die die Region bis zum Jahr 2100 erleben könnte.“
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Pierre-Olivier Antoine et al.: Ein spätpleistozänes Küstenökosystem in Französisch-Guayana war im Vergleich zu heute hyperdivers. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2311597121