Schalen von Muscheln und Schnecken als Klimaarchiv Auszug aus einem Anwenderbericht

Molluskenschalen wachsen durch periodische Anlagerung von Kalziumkarbonat (CaCO3). Dabei verlangsamt sich die Zuwachsrate in regelmäßigen zeitlichen Abständen, was sich in der Bildung deutlich erkennbarer täglicher und jährlicher Zuwachslinien äußert (Abb. 1-3).

Diese Linien zergliedern das Zuwachsmuster in zeitgleiche Abschnitte, sogenannte Zuwachsinkremente (Zeitabschnitte raschen Wachstums). Das Zuwachsmuster von Molluskenschalen ist damit einem Kalender vergleichbar, mit dessen Hilfe sich jeder Schalenabschnitt in zeitlichen Zusammenhang stellen lässt.

Sofern das Bildungsdatum des Schalenrands – dieser markiert den Todeszeitpunkt des Tieres – bekannt ist, können sogar exakte Kalenderdaten benannt werden, im Idealfall bis auf den Tag genau. Mollusken führen aber auch Tagebuch über die Umweltbedingungen zur Zeit des Wachstums.

Solche Daten sind u. a. für die Klimaforschung von fundamentaler Bedeutung, denn mit Paläoumweltdaten lässt sich die Qualität numerischer Klimamodelle überprüfen und ggf. optimieren. Leider ist es nicht ganz trivial, den Mollusken diese Informationen abzuringen. Mit wechselnden äußeren Bedingungen ändert sich die Breite der Zuwachsinkremente. Kühles Wasser und Nahrungsknappheit kann in langsamerem Zuwachs resultieren, warmes Wasser und üppiges Nahrungsangebot dagegen können die Schalenbildungsrate beschleunigen, es bilden sich breitere Inkremente. Leider sind die Ursachen für veränderte Schalenzuwachsraten sehr komplex. Die Eichung und Optimierung numerischer Modelle erfordert allerdings quantitative, exakte Daten.

Als Alternative zur chemischen Rekonstruktion wird seit kurzem die Mikrostruktur der Schalen diskutiert (Abb. 2). Die Schalenarchitektur im Mikrometer- und Nanometer-Bereich scheint sensitiv auf Umweltänderungen zu reagieren. Systematische Untersuchungen dazu fehlen aber. Genau hier setzt unsere Forschung an.