Stalagmiten enthüllen Australiens vorkoloniale Buschfeuergeschichte

Wie in Platons Höhle, wo Brände das Porträt einer ansonsten verborgenen Realität offenbaren, haben Forscher zum ersten Mal das chemische Signal eines Stalagmiten verwendet, um die Natur von Australiens historischen Waldbränden aufzudecken und Unterschiede vor und nach der europäischen Besiedlung zu identifizieren.

„Seit rund 50 Jahren konzentrieren sich Forscher auf die in Höhlenstalagmiten enthaltenen Klimaaufzeichnungen“, sagt Prof. Andy Baker, Projektleiter der School of Biological, Earth and Environmental Sciences der UNSW. „Allerdings versteckten sich die ganze Zeit diese geochemischen Aufzeichnungen vergangener Brände im Schatten.“

Der in der Studie verwendete Stalagmit, dessen Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht werden Geochimica und Cosmochimica Actawurde aus der Yonderup-Höhle in Westaustralien extrahiert und bewahrte Aufzeichnungen über Brände, Klimabedingungen und die vergangenen Jahre seit seiner Entstehung, sodass Forscher lokale Brände mit klimatischen Vorläufern in Verbindung bringen konnten.

„Wir haben festgestellt, dass das größte Brandereignis in der [stalagmite] Rekord, etwa 1897, fiel mit einer jahrzehntelangen Dürreperiode zusammen, die als Dürre der australischen Föderation bekannt ist“, sagt Dr. Liza McDonough von ANSTO und Hauptautorin der Studie, die mit der UNSW und anderen Universitäten durchgeführt wurde. „Die Intensität dieses Feuers war wahrscheinlich zumindest teilweise durch diese trockenen Bedingungen verursacht.

„Das wissen wir auch [the largest fire] trat ein paar Jahrzehnte nach der Unterdrückung der indigenen Kultur durch die Europäer auf, so dass das Feuer wahrscheinlich auch durch eine Ansammlung von Unterholzvegetation und trockenem brennbarem Material auf dem Waldboden aufgrund der Entfernung indigener Landbewirtschaftungspraktiken verschlimmert wurde.

Die Forscher interpretieren die in den Stalagmitenaufzeichnungen erfasste voreuropäische Zeit als durch regelmäßige Brände geringer Intensität gekennzeichnet, während die posteuropäischen Aufzeichnungen seltene Brände hoher Intensität darstellen, von denen sie spekulieren, dass sie auf Bewirtschaftungspraktiken zurückzuführen sein könnten.

Dies ist die erste Studie, in der die Geochemie eines Stalagmiten verwendet wurde, um historische Brände zu beschreiben. Die Technik beruht auf der Zusammensetzung des Stalagmiten, der Variation seiner Elemente und der Reihenfolge, in der sie niedergelegt wurden.

„Nährstoffe wie Phosphor und Spurenmetalle sind in Buschfeuerasche zu finden und können sich theoretisch in Wasser auflösen, das schließlich unterirdische Höhlen infiltriert. Unsere Forschung liefert den ersten Beweis dafür, dass Wasser, das hohe Konzentrationen dieser gelösten, aus Asche stammenden Elemente enthält, sich ebenfalls verändern kann die Chemie eines Stalagmiten und führen zur Erhaltung von Signalen vergangener Feuerereignisse“, sagt Dr. McDonough.

Warum wurden Stalagmiten nicht schon früher als Archiv vergangener Brände entdeckt? „Wir erkannten, dass wir die geochemischen Techniken mit der höchsten verfügbaren Auflösung verwenden mussten, da Stalagmiten sehr langsam wachsen. In einem Jahr nimmt die Höhe eines Stalagmits um die gleiche Dicke wie die eines Blattes Papier zu. Die geochemische Spur, die ein Feuer hinterlassen würde, wäre noch dünner.“

In Stalagmiten werden nicht nur historische Brände aufgezeichnet, sondern auch die jährliche Anhäufung von Jahren, ähnlich wie Baumringe.

„In Regionen mit hoher Saisonabhängigkeit“, sagt Dr. McDonough und beschreibt die Zeitaufzeichnung der Stalagmiten, „können nasse Winter dazu führen, dass organische Stoffe in das Tropfwasser gespült werden, das Stalagmiten bildet. Dies verursacht jährliche dunkle Bänder, die sich im Sommer mit hellen Kalzitbändern abwechseln Das bedeutet, dass diese Stalagmiten einfach und genau datiert werden können, indem man die jährlichen Schichten zurückzählt.“

Während der in dieser Studie verwendete besondere Teil der Stalagmiten relativ jung ist und es den Wissenschaftlern ermöglicht, nur 260 Jahre zurückzublicken, reicht die von anderen Stalagmiten und anderen Speläothemen (Höhlenverzierungen) versprochene Zeitspanne viel weiter zurück, Tausende oder sogar Zehntausende Jahre.

Dr. McDonough sagt, dass die Technik auch neue Perspektiven auf den Klimawandel gewährt. „Speläotheme zeichnen steigende oder abnehmende Niederschlagsraten und Veränderungen der Verdunstung und ihren potenziellen Einfluss auf lokale Brandereignisse auf, unabhängig davon, ob sie im Laufe der Zeit häufiger oder seltener werden.

„Weitere Untersuchungen der kombinierten Klima- und Feueraufzeichnungen, die in Stalagmiten erfasst wurden, werden es uns ermöglichen, die klimatischen Bedingungen zu verstehen, die für das Auftreten großer Buschbrände erforderlich sind, was unerlässlich ist, um sich angemessen auf große Feuerereignisse vorzubereiten und deren Auswirkungen zu mildern.“

Die Autoren möchten das Volk der Whadjuk Noongar respektvoll würdigen, die traditionellen Hüter des Landes in Yanchep, wo diese Studie durchgeführt wurde, für die das Land eine starke mythologische, rituelle und zeremonielle Bedeutung hat.