Paläontologen aus Brasilien und Chile machen eine wichtige Entdeckung über die Vergangenheit des unwirtlichsten Kontinents der Erde, der Antarktis. Heute verschneit, früher war die Lage jedoch nicht so. Die von der brasilianischen Paläobotanikerin Dr. Joseline Manfroi und ihren Mitarbeitern geleitete Forschung beweist, dass die Antarktis am Ende des Zeitalters der Dinosaurier vor 75 Millionen Jahren durch häufige Waldbrände gestört wurde, die in direktem Zusammenhang mit aktiven Vulkanausbrüchen standen.
Die Forschung wurde mit paläontologischen Proben entwickelt, die auf King George Island im Archipel der Shetlandinseln auf der Antarktischen Halbinsel während wissenschaftlicher Expeditionen des chilenischen Antarktisinstituts (INACH) und des brasilianischen Antarktisprogramms (Proantar) gesammelt wurden.
Die ersten Hinweise auf das Auftreten von Waldbränden in der Antarktis hatte derselbe Forscher bereits 2015 in a Papier veröffentlicht im Tagebuch Paläogeographie, Paläoklimatologie, Paläoökologie, mit dem Titel „Der erste Bericht eines kampanischen Paläo-Lauffeuers auf der Westantarktischen Halbinsel“. Im Jahr 2021 präsentierte eine weitere Studie für die Antarktis weitere Beweise zu diesem Thema.
Neue Beweise
Die neuen Beweise, die durch die von Dr. Joseline und Mitarbeitern während ihrer Postdoktorandenzeit am chilenischen Antarktisinstitut entwickelte Studie vorgelegt wurden, zeigen jedoch, dass die Antarktis während der Kreidezeit tatsächlich in Flammen stand und das Auftreten von Waldbränden häufig war. Und diese Brandepisoden wurden mit dem aktiven Vulkanismus der damaligen Zeit in Verbindung gebracht.
Die neue Arbeit mit dem Titel: „‚Antarctic on fire‘: Paleo-wildfires events related with vulcanic deposits in the Antarctic Peninsula during the late Cretaceous“, die diese wichtige Entdeckung belegt, wurde am 14. April in der Zeitschrift veröffentlicht Grenzen in der Geowissenschaft.
Globale Umweltveränderungen gehören laut den Autoren der Studie zu den größten Herausforderungen für das Verständnis der Menschheit. In diesem Sinne ist die Konstruktion von Szenarien, die das Verständnis der Umweltentwicklung der unterschiedlichsten Umgebungen auf der Erde erleichtern, von größter Bedeutung.
„Und diese Konstruktion geht über die aktuellen Anzeichen von Störungen in der Umwelt hinaus, aber es ist auch notwendig, auf Studien zu achten, die einen breiteren zeitlichen Maßstab darstellen. Daher müssen vergangene Umgebungen der Erde, die Paläoumgebungen und ihre Störfaktoren charakterisiert und verstanden werden (wie Feuer) sind grundlegende Werkzeuge für die Konstruktion von Szenarien und Modellen, die ein besseres Verständnis der terrestrischen Dynamik ermöglichen und zur Erhaltung der aktuellen Biota beitragen“, erklärt Joseline.
Der antarktische Kontinent, weil er als Kontinent der Extreme gilt, ist eine der Umgebungen, die zunehmend das Forschungsinteresse für ein besseres Verständnis wecken. Es ist nicht nur der Kontinent, der heute aufgrund seiner feindlichen abiotischen Faktoren (wie erhebliche Kälte- und Windintensität) die ungünstigsten Bedingungen für die Entwicklung der terrestrischen Biodiversität bietet, sondern auch der Kontinent, der seine Umwelteigenschaften am besten bewahrt, da er a ein echtes Naturlabor, das außergewöhnliche Bedingungen für die Entwicklung der Grundlagen- und angewandten Wissenschaftsforschung vereint, was es aus menschlicher Sicht besonders interessant macht.
Der Kontinent im Wandel der Zeit
Obwohl der antarktische Kontinent derzeit eine große isolierte Landmasse in der südlichen Hemisphäre ist, nahm er diese geografische Position nicht immer ein. Im Laufe der geologischen Epochen bewegte und veränderte es sich aufgrund ständiger tektonischer Bewegungen und nahm im Laufe seiner paläogeografischen Geschichte verschiedene Positionen auf dem Globus ein. Im Laufe dieser Geschichte veränderten sich die südlichen Umgebungen erheblich. In der tiefen Zeit wurden sie von einer großen Artenvielfalt dominiert, die große Wälder bildeten und/oder bewohnten, die ihre Spuren durch die paläobotanischen Aufzeichnungen hinterließen, die in verschiedenen geologischen Kontexten in der Antarktis aufbewahrt wurden, mit Schwerpunkt auf Ablagerungen aus der Kreidezeit.
Während der Kreidezeit waren Waldbrände ebenso wie heute sehr häufige prägende Elemente in terrestrischen Umgebungen. Vergangene Vegetationsbrände werden nicht nur als einer der wichtigsten Umweltstörfaktoren in verschiedenen Biomen angesehen, sondern sind unter anderem durch das Vorhandensein von fossiler Holzkohle belegt, die durch den Karbonisierungsprozess entstanden ist, der aus der unvollständigen Verbrennung von Pflanzenfragmenten besteht, die darin konserviert wurden die geologischen Aufzeichnungen. Unterschiedliche Faktoren beeinflussen das Auftreten, die Häufigkeit und Intensität natürlicher Brände in Ökosystemen, vom jahreszeitlichen Klima, der Verfügbarkeit von Pflanzenmaterial (Brennstoff), der Feuchtigkeit sowie Formen und Ursachen der Entzündung.
Auswirkungen der Studie
Durch diese Forschung ist bekannt, dass die südlichen Umgebungen während der Kreidezeit auch durch das Auftreten von Waldbränden gestört wurden, die viel häufiger als bisher angenommen auftraten und die Vegetation teilweise oder vollständig vernichteten. Die Analyse dieser Fragmente karbonisierter Pflanzenfossilien, die in Ablagerungen der Kreidezeit in der Antarktis gefunden wurden, insbesondere derjenigen, die auf King George Island gefunden wurden, ermöglichte nicht nur die Charakterisierung der verbrannten Vegetation, die hauptsächlich aus Pflanzen bestand, die als Gymnospermen bekannt sind. Es ermöglichte auch die Diagnose der Elemente, die an der Entzündung der Vegetation beteiligt sind, und ermöglichte so die Rekonstruktion eines leicht verständlichen Paläoumweltszenarios.
„Der intensive Vulkanismus, der in der Kreidezeit nachweisbar ist, die einen Großteil der Gesteinsschichten der Antarktis umfasst, war auch die treibende Kraft hinter den Waldbränden, die im selben Zeitraum auftraten. Anders als man vermuten könnte, war dies jedoch nicht der Fall die Ströme geschmolzener Lava aus aktivem Vulkanismus, die die Vegetation verzehrten, sondern eher der Kontakt der Vegetation mit den erhitzten Aschewolken, pyroklastischen Wolken, die von den Vulkanen ausgestoßen wurden, die in den geologischen Aufzeichnungen durch sehr feine vulkanische Sedimente erhalten wurden, wie z B. als vulkanische Tuffe. Diese erhitzten Aschewolken erreichten die Wälder und verursachten den Ausbruch natürlicher Vegetationsbrände“, sagt die Hauptautorin Dr. Joseline Manfroi.
„Obwohl die Antarktis in der Neuzeit durch ihre negativen Temperaturen und 98% Eisbedeckung auf ihrem Territorium repräsentiert wird, kann man sagen, dass ihre Umgebung während ihrer gesamten geologischen Geschichte einst in Flammen stand, was durch Pflanzenfossilien belegt wird, die das Auftreten von Bränden belegen in der Vegetation. Die Einwirkung von Feuer auf die Vegetation war häufig und formte und störte die südlichen Wälder während der Kreidezeit und beeinflusste die Entwicklung und die floristische Artenvielfalt in diesen Gebieten der Erde.“
Mehr Informationen:
Joseline Manfroi et al, „Antarctic on fire“: Paläo-Waldfeuerereignisse im Zusammenhang mit vulkanischen Ablagerungen auf der Antarktischen Halbinsel während der späten Kreidezeit, Grenzen in der Geowissenschaft (2023). DOI: 10.3389/feart.2023.1048754
Bereitgestellt vom chilenischen Antarktis-Institut (INACH)