Buitengewoon goed bewaarde rifkoralen uit de geologische en paleontologische collectie van de Universiteit van Leipzig hebben een groot geheim:ze stellen ons in staat ver in het verleden te reizen en de klimatologische omstandigheden op onze breedtegraden te reconstrueren. Onderzoekers van de Universiteit van Leipzig, de universiteiten van Bremen en Greifswald en UniLaSalle in Beauvais zijn daar nu in geslaagd. Met behulp van chemische analyses konden ze seizoensgebonden temperatuurschommelingen van deze periode modelleren en voor het eerst laten zien dat koralen al 40 miljoen jaar geleden in symbiose met algen leefden. Hun resultaten, die ook kunnen dienen om de huidige klimaatvoorspellingen te verbeteren, zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances .

In het Midden-Eoceen, zo'n 40 miljoen jaar geleden, heerste op onze breedtegraden een tropisch klimaat:het was warm en vochtig, zoals blijkt uit fossielen uit het Geiseltalmeer bij Halle, bijvoorbeeld. Het was zelfs zo warm dat koraalriffen zich ver naar het noorden uitstrekten - tot ongeveer de 45e breedtegraad, ongeveer het niveau van het huidige Zuid-Frankrijk. Sommige van deze tropische rifkoralen zijn nu fossielen in de geologische en paleontologische collectie van de Universiteit van Leipzig. Ze komen uit het bekken van Parijs, een grote zeebaai die zich uitstrekte tot in wat nu Frankrijk is.

Onder deze fossielen vonden professor Thomas Brachert en zijn team enkele zeer speciale koralen:ze waren niet gefossiliseerd zoals vele andere, maar ontsnapten aan dit proces. "Dit maakt ze tot een prachtig milieuarchief. Een koraalskelet groeit elk jaar net als een boom. Maar het bijzondere is dat het skelet een soort archief is van enkele honderden tot duizend jaar klimaatgeschiedenis", zegt professor Thomas. Brachert van het Instituut voor Geofysica en Geologie aan de Universiteit van Leipzig.

Skelet onthult kleine seizoensgebonden temperatuurschommelingen

De geoloog en zijn team namen monsters van het kalkskelet van het koraal en analyseerden het materiaal met behulp van geochemische methoden. Op basis van de chemische eigenschappen konden de wetenschappers de temperatuur afleiden van het water waarin de koralen leefden. De verhouding van zuurstofisotopen in de monsters toonde aan dat de seizoensgebonden temperatuurverschillen voor deze breedtegraad erg klein waren. Ze komen overeen met ongeveer de helft van de huidige waarde van 15 graden Celsius verschil tussen seizoenen. "Dit betekent dat onze studie bevestigt wat was verwacht, maar nooit zo goed kon worden gemeten:het feit dat er zeer kleine seizoensverschillen waren in de warme periodes van de planeet", zegt Brachert.

Nieuwe ontdekking:koralen leefden toen al in symbiose

De onderzoekers onderzochten ook de voedingsgewoonten van koralen 40 miljoen jaar geleden. Door de koolstofisotopen te analyseren, konden ze voor het eerst aantonen dat koralen toen al in een symbiose leefden met eencellige "algen", zogenaamde zoöxanthellen. Deze voeren fotosynthese uit en geven de suiker die ze produceren aan het koraal. Het koraal verteert op zijn beurt de suiker en geeft belangrijke voedingsstoffen terug aan de algen voor fotosynthese. Maar als het zeewater te heet wordt, verdrijven de koralen de algen en verhongeren ze. Dus ze waren toen al vatbaar voor koraalverbleking en hebben er waarschijnlijk herhaaldelijk last van gehad.

Bestudeer gegevens om de huidige klimaatberekeningen te verbeteren

Met de gegevens van het onderzoeksteam kunnen niet alleen conclusies worden getrokken over het klimaat in het Midden-Eoceen, maar kunnen ook de huidige klimaatmodellen worden verbeterd. “Onze nieuwe bevindingen over extreem warme periodes kunnen we gebruiken als vergelijking voor de toekomst. Onze huidige computermodellen zijn gebaseerd op aannames die niet allemaal kloppen. Op basis van onze gegevens kunnen we inschatten in hoeverre deze modellen leveren bruikbare resultaten op", vat professor Thomas Brachert samen.