Zur Entstehung von Bernsteinwäldern: Der Zusammenhang von Harzproduktion und Bernsteinlagerstätten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Leyla Seyfullah
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313947174

Pflanzliche Harze sind komplexe chemische Verbindungen, die aus flüchtigen und nicht-flüchtigen Bestandteilen bestehen, welche oft charakteristisch für bestimmte Arten sind. Pflanzenharze dienen der Abwehr von Herbivoren und Pathogenen und verschließen Wunden, dennoch sind die Ursachen für die Harzausschüttung bei vielen Taxa ungeklärt.Bernstein ist fossiles Baumharz, welches seine flüchtigen Bestandteile verloren hat und der Polymerisation und anderen chemischen Prozessen unterlegen ist. Bernsteine sind im Fossilbeleg selten, jedoch gibt es drei Zeitabschnitte im Phanerozoikum, in denen global zahlreiche Bernsteinlagerstätten auftreten. Diese finden sich im Eozän bis Miozän (55-17 Ma), in der Unter und mittleren Kreide (145-80 Ma) und in der Oberen Trias (230 Mya). Warum Bernsteine auf diese Zeitabschnitte konzentriert sind und sich dort in so vielen Lokalitäten finden, ist bisher unklar. Es gibt verschiedene Hypothesen, wie die Evolution von holzbohrenden Insekten oder erhöhtes Feuerrisiko, jedoch sind diese bisher nicht getestet worden.Im Rahmen dieses Projekts werden Hypothesen für die Harzproduktion in heutigen Wäldern getestet und es wird evaluiert, ob diese Ursachen als Gründe für Harzausschüttung in der Erdgeschichte angenommen werden können. Es wird vor allem getestet, ob es markante und unterscheidbare chemische Signale in rezenten Harzen gibt, die auf bestimmte Ursachen für Harzausschüttungen in der erdgeschichtlichen Vergangenheit hindeuten.Dieses Projekt fokussiert auf Vertreter der Familie der Araucariaceae Neuseelands und Neukaledoniens, bei denen es sich um die harzreichsten rezenten Koniferen handelt. In Geländestudien und Gewächshausexperimenten wird getestet, ob unterschiedliche chemischen Signaturen, die in den verschiedenen Ursachen der Harzausschüttung begründet sind, genutzt werden können, um diese Harze zu unterscheiden. Nach diesen erwarteten chemischen Unterschieden wird dann gezielt in älteren (subfossilen und fossilen) Harzen Neuseelands, die ebenfalls von Araucariaceae produziert wurden, gesucht. Die rezenten und fossilen Harze werden durch verschiedene chemische Charakterisierungsmethoden wie Pyrolyse-Gaschromatographie-Massensprektrometrie, Fourier transform Infrarotspektroskopie und ToF-SIMS verglichen.Dies ist die erste Studie, die verschiedene ökologische Ursachen für Harzausschüttungen in der natürlichen Umgebung und unter experimentellen Bedingungen sowie unter Verwendung verschiedener Methoden testet. Die Ergebnisse aus diesem Projekt werden wesentlich zum Verständnis der Ökologie der Bernsteinwälder (Wälder, aus denen Bernsteinlagerstätten hervorgegangen sind) und den Ursachen ihrer Harzproduktion beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich