Das Great Barrier Reef in Australien ist das größte Korallenriff der Erde. Doch wann und wie es dazu kam, war bisher nicht klar. Diese Frage könnten Wissenschaftler nun geklärt haben. Folglich war die Entstehung des Riffs wahrscheinlich eng mit der Entstehung von Fraser Island verbunden, einer hakenförmigen markanten Sandinsel vor der Ostküste Australiens. Die Datierung zeigt, dass diese Insel vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren als Folge von Meeresspiegelschwankungen und veränderten Sedimentflüssen entstand. Dadurch entstand eine Barriere, die den Meeresraum nördlich der Insel von neuem angeschwemmten Sand freihielt – und so die Ansiedlung von Korallen ermöglichte.
Das Great Barrier Reef an der Ostküste Australiens erstreckt sich über 2300 Kilometer Länge und ist damit größer als jedes andere Korallenriffgebiet der Erde. Aufgrund der einzigartigen Artenvielfalt und Schönheit dieser Rifflandschaft gehört sie zum UNESCO-Weltkulturerbe. Aber so berühmt das Great Barrier Reef auch ist, seine Ursprünge bleiben im Dunkeln. „Die Entstehung des Riffs und der dafür verantwortliche Mechanismus sind noch nicht geklärt“, schreiben Daniel Ellerton von der Universität Stockholm und seine Kollegen. Einer der Gründe dafür sind Unterschiede im möglichen Entstehungszeitpunkt: Die geologischen Voraussetzungen für das Korallenriff bestehen in Ostaustralien seit etwa 25 Millionen Jahren. Damals war Australien ziemlich weit nach Norden gezogen und die notwendigen warmen Wassertemperaturen für tropische Korallen gab es spätestens seit etwa fünf Millionen Jahren. Trotzdem deutet die Datierung von Proben aus dem Riff darauf hin, dass es sich viel später gebildet hat, vor etwa 450.000 Jahren.
Sandtransport im Fokus
Um diesen Widerspruch zu erklären, untersuchten Ellerton und sein Team eine weitere mögliche Voraussetzung für die Riffbildung: den Sandtransport auf dem australischen Schelf. Denn wenn immer wieder zu viel Sand angespült wird, stört das die Ansiedlung der Korallen und verhindert die Bildung neuer Riffe. Die Wissenschaftler untersuchten daher, welche Rolle die Entstehung von Fraser Island, der größten Sandinsel der Welt, beim Sandtransport im Gebiet des Great Barrier Reef spielte. Diese hakenförmige markante Insel vor der Küste Ostaustraliens ist Teil eines riesigen Gürtels aus Sandbänken und Dünen im Südosten von Queensland und Teil einer der größten alluvialen Ablagerungen der Erde. Laut den Forschern bewegen die vorherrschenden Meeresströmungen rund 500.000 Kubikmeter Sand pro Jahr.
Der größte Teil des Sandes, der an der Ostküste Australiens angespült wird, wird nach Norden verschifft. Auf der Ostseite der nach außen ragenden Fraser Island wird dieser alluviale Sand jedoch von der Küste weggeleitet und zum Schelf transportiert. Dadurch fungiert die Insel als eine Art Sichtschutz, der den größten Teil des angeschwemmten Sandes vom Great Barrier Reef weiter nördlich fernhält. „Die Bildung von Fraser Island verhinderte einen weiteren Sandtransport die Küste hinauf nach Norden – und damit in das Gebiet, in dem heute das Great Barrier Reef liegt“, erklärt Co-Autorin Tammy Rittenour von der Utah State University.
Um herauszufinden, wie lange es Fraser Island schon gibt, nahmen sie und ihre Kollegen Sedimentkerne von der Insel und datierten sie mit der Methode der optisch stimulierten Lumineszenz (OSL). Mit dieser Methode lässt sich feststellen, wann ein Sandkorn zuletzt Licht ausgesetzt war. In diesem Fall zeigt es, wann der Sand gewaschen und angesammelt wurde.
Die Inselbildung machte den Weg für Korallen frei
„Wir fanden heraus, dass sich die Sandinsel und die Dünenfelder vor 1,2 bis 0,7 Millionen Jahren zu bilden begannen“, berichtet das Forschungsteam. Zu dieser Zeit erlebte die Erde eine Zeit wechselhafter klimatischer Bedingungen, wobei wachsende und schrumpfende Gletscher aus den frühen Eiszeiten zu starken Schwankungen des Meeresspiegels führten. Diese Schwankungen wirkten sich auch auf Meeresströmungen und den Sandtransport vor der Küste Ostaustraliens aus. „Die Schwankungen des Meeresspiegels bewirkten eine Umverteilung des Sediments auf dem Festlandsockel“, erklärt Rittenour. Dadurch sammelten sich in Küstennähe immer höhere Sedimentmassen, die im Laufe der Zeit Fraser Island und die umliegenden Sandbänke und Dünen bildeten.
Dies war den Wissenschaftlern zufolge auch der entscheidende Impuls für die Entstehung des Great Barrier Reef. Aufgrund dieser neu gebildeten Barriere verlangsamte sich der Sandtransport im Norden und der Bereich des heutigen Riffs bot den Korallen nun günstigere Ansiedlungsbedingungen. „Die Bildung von Fraser Island war ein notwendiger Schritt, um die Bildung der südlichen und zentralen Abschnitte des Great Barrier Reef zu ermöglichen“, erklären Ellerton und seine Kollegen. Das könnte auch erklären, warum dieses Korallenriff so viel später entstanden ist, als es rein geologisch und klimatisch möglich wäre. „Diese bedeutenden Erkenntnisse verändern unsere Sicht auf küstennahe Sedimentsysteme“, sagt Rittenour.
Quelle: Daniel Ellerton (Universität Stockholm) et al., Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-022-01062-6
