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Mittwoch, 26.07.2017
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Forscher rekonstruieren Waldbrände im Jurassic Park

Studie: Klima beeinflusste das Auftreten von Feuern vor 150 Millionen Jahren

Frankfurter Wissenschaftler haben die Entstehung von Großbränden anhand von fossilen Holzkohlen aus dem Jura-Zeitalter untersucht. Ergebnis: Das Klima beeinflusste das Auftreten von Feuern vor 150 Millionen Jahren entscheidend. Durch das Verständnis der Feuerökologie in der Vergangenheit könnten die Prognosen für die Zukunft verbessert werden, schreiben die Forscher im Fachjournal „Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment“.
Holzkohle in einem massiven Kalkstein

Holzkohle in einem massiven Kalkstein

Wald- und Flächenbrände werden in der Öffentlichkeit häufig nur als Katastrophen wahrgenommen. Feuer, die auf den ersten Blick scheinbar verheerende Folgen haben, gibt es aber nicht erst seit menschlicher Aktivität, sondern bereits seit dem Beginn der Vegetationsentwicklung auf der Erde.

Fossile Holzkohlen erlauben Blick in die Vergangenheit


Direkte Hinweise auf solche Ereignisse geben fossile Holzkohlen, die in Ablagerungsgesteinen seit dem Silur – vor etwa 444 Millionen Jahren – zu finden sind. Während vergangener Brände vor Jahrmillionen hat sich aus urzeitlichen Wäldern Holzkohle gebildet. Sie hilft nun den Wissenschaftlern des Senckenberg Forschungsinstitutes in Frankfurt die Feuerökologie in der Erdgeschichte besser zu verstehen.

Holzkohle-Fundstellen in Deutschland und Frankreich untersucht


„In den Sedimenten verschiedener Erdzeitalter treten Holzkohle-Reste nicht gleichförmig auf. Wir haben uns gefragt, welche Bedingungen die Erhaltung und Entstehung der Kohlen beeinflussen“, erläutert Professor Dieter Uhl aus der Abteilung Paläontologie und Historische Geologie.


„Zu diesem Zweck haben wir Holzkohle-Fundstellen in Deutschland und Frankreich aus der Zeit des Oberjuras, also vor etwa 150 Millionen Jahren, untersucht und mit weltweit bekannten Vorkommen von Holzkohle aus dieser Epoche verglichen.“

Waldbrände werden vor allem von den drei Faktoren Brennstoff, Hitze und Sauerstoff gesteuert. Verschiedene Forscher machen bisher vor allem die Schwankungen in der Konzentration des atmosphärischen Sauerstoffs in der Erdgeschichte für die unterschiedlich ausgeprägten Holzkohle-Vorkommen verantwortlich.

Rasterelektronen-Mikroskop-Aufnahme einer fossilen Holzkohle

Rasterelektronen-Mikroskop-Aufnahme einer fossilen Holzkohle

Niedrige Sauerstoff-Konzentrationen im Jura


Geochemische Modelle rekonstruieren für den gesamten Jura niedrige Sauerstoff-Konzentrationen, das spricht – zumindest theoretisch – für wenige Flächenbrände in dieser Zeit. Dennoch haben Uhl und seine Kollegen aus Brasilien und Deutschland große Mengen fossiler Holzkohle an den untersuchten Lagerstätten gefunden. Wie passen die Funde aber mit dem geringen Sauerstoffgehalt in der jurassischen Atmosphäre zusammen?

„Wir gehen davon aus, dass während der Erdgeschichte nicht nur der weltweite atmosphärische Sauerstoff, sondern auch der jahreszeitliche Klimawechsel eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Bränden gespielt hat“, erklärt der Frankfurter Paläontologe.

Zeugen von Flächenbränden entdeckt


Das Forscherteam hat nur in Gebieten mit einem winter-feuchten Klima – vergleichbar mit dem heutigen Klima im mediterranen Raum – die Zeugen der Flächenbrände nachweisen können. In anderen Klimazonen sind Funde von Holzkohleresten im oberen Jura wesentlich seltener, was wohl global betrachtet tatsächlich auf weniger Brände aufgrund der niedrigen Sauerstoffkonzentration hinweist, so die Wissenschaftler.

Auch die Fossilisationsbedingungen spielen jedoch eine wichtige Rolle. Nicht immer bleibt die Kohle nach den Bränden auch erhalten – ideal für eine Fossilisation sind nach Angaben der Wissenschaftler marine Sedimente und Moore, die die Kohlereste luftdicht einschließen und so für die Nachwelt aufbewahren.

Natürliche Langzeitexperimente


„Unsere Studien sollen helfen, den Einfluss verschiedener Klima- und Umweltfaktoren auf die Feuerökologie anhand von natürlichen Langzeitexperimenten besser zu verstehen und so Prognosen für die Zukunft zu verbessern“, meint Uhl. „Besonders die Veränderung der Brandgefahr infolge des heutigen Klimawandels wird ein Thema sein, dass an Brisanz gewinnen wird.“ (Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment, 2012; http://dx.doi.org/10.1007/s12549-012-0072-x)
(Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen, 06.03.2012 - DLO)
 
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