Vulkanismus und Stoffkreisläufe rekonstruieren Klimaforschung an den Fjorden Patagoniens

Der Boden verrät einiges über die Vergangenheit. So haben Forscher der Universität Göttingen anhand von Tropfstein-Analysen u. a. Spuren vergangener Vulkanausbrüche nachgewiesen und wollen Effekte auf das globale Klimageschehen besser verstehen.

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Georg-August-Universität Göttingen

Göttingen – Die Böden und die Vegetation in den Fjordregionen Patagoniens im Süden von Südamerika sind höchst sensible, einmalige Ökosysteme. Sie sind eng an die die marinen Ökosysteme sowie die Ablagerung von Sedimenten und deren Kohlenstoff-Speicherung gekoppelt. Forscher, u. a. von der Universität Göttingen, haben in der extrem niederschlagsreichen und unzugänglichen Fjord- und Inselzone der patagonischen Anden im Süden Chiles an der Rekonstruktion der Klimageschichte dieser Region gearbeitet. Aufgrund der geografischen Lage stellt das Gebiet eine Schlüsselregion dar, um das globale Klimageschehens besser zu verstehen.

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Tausende Jahre im Tropfstein konserviert

Die Arbeiten, die in Kooperation mit der Universität Trier durchgeführt wurden, basieren auf umfangreichen Bodenanalysen und v. a. den detaillierten geochemischen Analysen an einem rund 4.500 Jahre alten Stalagmiten. Der Tropfstein wurde zuvor aus einer fast unzugänglichen Höhle geborgen. „Dieser Stalagmit ist die südlichste jemals gefundene Kalksteinablagerung dieser Art“, sagt Prof. Dr. Gerhard Wörner vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen. „Er erlaubt anhand seiner feinen Schichtung eine zeitlich hoch-aufgelöste, geochemische Analyse der Ablagerungen und damit eine Rekonstruktion der klimagesteuerten chemischen Prozesse in den Böden der Erdoberfläche.“

Vulkanausbrüche aus der Vergangenheit

Offenbar sind die Stoffkreisläufe in südpatagonischen Fjorden besonders eng an natürliche Prozesse in den empfindlichen Boden-Ökosystemen gekoppelt, die hochsensibel auf globale Klimaschwankungen reagieren. „Völlig neu für uns waren Reste von vulkanischem Staub, die durch Eruptionen nahegelegener Vulkane in den Böden zu finden waren, und sogar eingelagert im Stalagmiten aus der Höhle waren kleinste vulkanische Partikel nachweisbar“, erläutert Wörner.

Die vulkanischen Staubreste lassen sich auch anhand geochemischer Anomalien im Stalagmiten – wie der Einlagerung von Schwefel – nachweisen und über die Datierung der Stalagmiten-Schichten sogar einzelnen Vulkanausbrüchen zuordnen. Diese vulkanischen Ablagerungen sind von fundamentaler Bedeutung für die chemischen Prozesse in den Mooren und wirken sich unter dem Einfluss der extremen Niederschläge in der Region besonders stark aus. „Diese Effekte reichen von der substanziellen Zerstörung der Vegetation nach großen Ausbrüchen bis hin zu einem möglichen Düngungseffekt des Ozeans als Folge der Nährstofffreisetzung nach kleineren Eruption“, erläutert Wörner.

Originalveröffentlichung: Klaes, B., Wörner, G., Kremer, K. et al.: High-resolution stalagmite stratigraphy sup-ports the Late Holocene tephrochronology of southernmost Patagonia, Communications Earth & Environment volume 3, Article number: 23 (2022); DOI: 10.1038/s43247-022-00358-0

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