Was kann eine fossile Meeresschnecke über die Entwicklung des Klimas erzählen?

Die Forschung zeigt, dass Westeuropa vor 45 Millionen Jahren ein warmes und feuchtes Klima mit monsunähnlichen Bedingungen hatte. Das Klima hier war damals vergleichbar mit dem der Bahamas. Dies geht aus einer belgisch-niederländischen Untersuchung unter Leitung der KU Leuven hervor, die auf einer riesigen Meeresschnecke basiert, die in der heutigen Champagne in Frankreich gefunden wurde.

Es ist ein gut erhaltenes Gehäuse einer Riesenmeeresschnecke (Campanile Giganteum), das den Wissenschaftlern zur Verfügung stand. Die Meeresschnecke wuchs unglaublich schnell und hinterließ daher ein „sehr präzises Archiv des damaligen Klimas“, so die Wissenschaftler. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Westeuropa damals ein monsunähnliches Klima erlebte: „Damals war es viel wärmer als heute, mit Wintern über 20°C und Sommern mit Temperaturen um die 28°C“, sagt Johan Vellekoop, Professor für Geologie an der KU Leuven und Mitglied des Instituts für Naturwissenschaften.

„Einzigartige Forschung“: Quasi tagesaktueller Rückblick auf Millionen von Jahren

Vor 45 Millionen Jahren befanden wir uns im Eozän, so Vellekop: „Große Teile des heutigen Nordfrankreichs lagen damals unter Wasser, darunter auch die Champagne, wo diese Meeresschnecke lebte. Aber auch fast ganz Flandern lag unter Wasser. Die Ardennen und das Hohe Venn stachen jedoch hervor.“

Die Schnecke wuchs im Meer auf und bildete Wachstumsringe, genau wie Bäume dies tun. Auf diese Weise zeichnete sie die Bedingungen des sie umgebenden Meerwassers auf, wie beispielsweise die Temperatur und die chemische Zusammensetzung. Durch die detaillierte Untersuchung der Schale, Schicht für Schicht, konnten die Forscher die Temperaturen rekonstruieren, in denen die Schale wuchs.

„Schnelles Wachstum“

Dank des außergewöhnlich schnellen Wachstums der Schale konnte das Forschungsteam zahlreiche Informationen gewinnen. „Dadurch erhielten wir ein detailliertes Bild der Klima- und Wettermuster vor Millionen von Jahren“, sagt der Studierende Nick Van Horebeek, der an der Basis dieser wissenschaftlichen Forschung steht. Er untersuchte die Schale für seine Masterarbeit. Seine eigene Analyse wurde anschließend mit Klimamodellen verknüpft: „Wir stellten fest, dass die ausgeprägten saisonalen Unterschiede durch veränderte Wind- und Meeresströmungsmuster erklärt werden konnten.“

Fossilienschalen wurden bereits vielfach erforscht, doch Vellekoop bezeichnet diese Studie als einzigartig, da das schnelle Wachstum der Meeresschnecke (40 Zentimeter in 50 Jahren) deutlich mehr Details bietet: „Normalerweise kann man in einer solchen Analyse bestenfalls zwischen Sommer und Winter unterscheiden. Doch hier sehen wir auf mikroskopischer Ebene sogar einzelne Tage. Wir können also näher auf das heranzoomen, was die Schnecke täglich erlebt hat, und das ist einzigartig.“

Chemische Analyse

Die Forscher nutzten hierfür chemische Analysen, unter anderem zur Bestimmung von Sauerstoffisotopen. Sauerstoff ist in Wassermolekülen enthalten und die Isotopenwerte ändern sich, wenn es wärmer oder kälter wird, wie Johan Vellekoop erklärt: „Wir sehen zum Beispiel Mitte Mai plötzlich Gewitter aufziehen. Die Meerwassertemperatur muss im Winter knapp über 20°C gelegen haben - was sehr hoch ist - und dann im Frühjahr auf etwa 33°C angestiegen sein. Im Sommer sank sie dann (durch Regen, Anm. d. Red.) auf 28 °C.“ 33°C sind viel für Meerwasser - es fühlt sich an wie lauwarmes Badewasser.“

Den Golfstrom, wie wir ihn heute kennen, gab es damals noch nicht wirklich, „aber das Meerwasser des Atlantischen Ozeans hatte schon damals einen starken Einfluss auf uns. Im Herbst, Winter und frühen Frühling herrschten Westwinde, gefolgt von einer windstillen Periode von Mitte Mai bis Mitte Juni und mit Nordwinden im Sommer. Daraus lernen wir, dass sich das Wetter in Europa enorm verändert, sobald sich Meeresströmungen oder vorherrschende Windrichtungen ändern.“