Stalagmiten verfolgen die Klimageschichte und die Auswirkungen von Vulkanausbrüchen

Die Böden und die Vegetation der Fjordregionen Patagoniens bilden ein einzigartiges und hochsensibles Ökosystem, das eng mit marinen Ökosystemen, Sedimentablagerung und Kohlenstoffspeicherung im Ozean verbunden ist. In dieser extrem nassen, regnerischen und unzugänglichen Fjord- und Inselzone der patagonischen Anden im Süden Chiles arbeitet ein Forscherteam unter Beteiligung der Universität Göttingen daran, die Klimageschichte dieser Region zu rekonstruieren. Aufgrund seiner Lage ist das Gebiet eine Schlüsselregion für das Verständnis der Geschichte des südwestlichen Windgürtels innerhalb des globalen Klimasystems. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Kommunikation Erde & Umwelt.

Die Forschung in Zusammenarbeit mit der Universität Trier basiert auf umfangreichen Bodenanalysen und vor allem auf den detaillierten geochemischen Analysen eines rund 4.500 Jahre alten Stalagmiten, der aus einer kaum zugänglichen Höhle geborgen wurde. „Dieser Stalagmit ist die südlichste jemals gefundene Kalksteinablagerung dieser Art“, sagt Professor Gerhard Wörner vom Zentrum für Geowissenschaften der Universität Göttingen. „Seine feine und detaillierte Schichtung ermöglicht es uns, die chemische Zusammensetzung des Stalagmiten mit hoher zeitlicher Auflösung zu dokumentieren.“ Da sich die Stalagmiten über lange Zeit aus in die Höhle versickertem Oberflächenwasser gebildet haben, ermöglicht dieses geologische „Archiv“ die Rekonstruktion der klimabedingten chemischen Prozesse in den Torfböden an der Erdoberfläche oberhalb der Höhle.

Es zeigt sich, dass der Transport chemischer Verbindungen von den Mooren zu den Fjorden in den südlichen patagonischen Fjorden besonders eng mit natürlichen Prozessen in den empfindlichen Bodenökosystemen gekoppelt ist, die hochsensibel auf Klimaschwankungen und den Eintrag von Vulkanasche aus nahe gelegenen aktiven Vulkanen reagieren. „Es war eine Überraschung, tatsächlich Reste von Vulkanstaub von Ausbrüchen nahe gelegener Vulkane im Boden zu entdecken. Tatsächlich wurden winzige Vulkanpartikel eingebettet in den Stalagmiten aus der Höhle entdeckt“, erklärt Wörner. Die Wirkung vulkanischer Ablagerungen lässt sich auch anhand von geochemischen Anomalien in den Stalagmiten – etwa dem hohen Schwefelgehalt – dokumentieren und durch Datierung der Stalagmitenschichten sogar einzelnen Vulkanausbrüchen zuordnen. Diese vulkanischen Ablagerungen sind von grundlegender Bedeutung für die chemischen Prozesse in den Mooren Patagoniens und wirken sich unter dem Einfluss der extremen Niederschläge in der Region besonders stark aus. „Diese Effekte reichen von einer erheblichen Zerstörung der Vegetation nach großen Eruptionen bis hin zu einer möglichen Düngewirkung auf den Ozean durch freigesetzte Nährstoffe nach kleineren Eruptionen“, ergänzt Wörner.