CoralTrace – Ein neuer Ansatz zum Verständnis klimainduzierter Riffkrisen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Kießling
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269895748

Korallenriffe gehören zu den am stärksten durch den Klimawandel bedrohten marinen Ökosystemen. Klimawandel-induzierte Stressoren (KIS) verursachen massenhafte Korallenbleiche, reduzierte Kalzifikationsraten von Korallen, und erhöhte Sterberaten von Korallen. Obwohl auch die Aussterbebedrohung von Korallen hoch ist, geht die heutige Riffkrise eher auf reduzierte Netto-Kalzifikationsraten als auf Artensterben zurück. Trotzdem ist Artensterben von Korallen ein Anlass zur Unruhe, da es irreversibel ist und das Erholungspotenzial von Riffen erheblich einschränken könnte. Ziel dieses Projektes ist es, evolutionäre Einzelschicksale mit großräumigem Wandel von Ökosystemen in Riffmilieus zu verknüpfen, und deren Zusammenspiel aufzudecken. Hierfür werden Daten aus der Paleobiology Datenbank und der Erlanger Paläo-Riff Datenbank gemeinsam mit einer neuentwickelten Datenbank über Charaktereigenschaften von fossilen Riffbildnern kombiniert. Im Besonderen werden drei Hauptthesen getestet: (1) Riffe selbst reagieren empfindlicher auf KIS als die einzelnen Arten, die die Riffe erbauen. Bereits eine reduzierte Netto-Kalzifikationsrate kann zu einer globalen Riffkrise führen, wobei ein Massensterben erst später auftritt. Diese Hypothese würde demnach implizieren, dass eine Riffkrise als frühes Indiz für ein zukünftiges Artensterben zu sehen ist. (2) Sowohl Aussterberisiko als auch riffbildende Kapazität können aus den Eigenschaften von Riffbildnern prognostiziert werden. Auch wenn Fossilien nicht alle relevanten Merkmale aufweisen (wie zum Beispiel die Art der Photosymbionten), so zeigen vorherige Studien, dass erhaltene Merkmale wie Wuchsform und Habitatbreite mit Aussterbewahrscheinlichkeit und Riffwachstum heutiger Riffe korrelieren. (3) Mesophotische Milieus und mittlere Breiten sind geeignete Kandidaten für Riffrefugien und Erholung nach klimainduzierten Krisen. Diese Hypothesen werden mithilfe multivariater, statistischer Datenanalysen sowie maschineller Lernverfahren getestet. Letztere werden den Fokus auf den abhängigen Variablen Riffvolumen und Artensterben haben. Unabhängige Variablen werden aus der Literatur und einhergehenden TERSANE-Projekten entnommen. Diese Variablen umfassen Ausmaß und Dauer von Klimaerwärmung, Anoxia und Ozeanversauerung. Die jeweiligen analytischen Tests werden sowohl über mehrere Zeitreihen als auch in bestimmten Zeitintervallen (End-Perm, End-Trias und früher Jura) durchgeführt. Um durchführbar und für die übergreifenden Ziele von TERSANE relevant zu sein, wir das Projekt permische bis neogene Riffsystem fokussieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2332: Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions (TERSANE)
• Internationaler Bezug: Australien, Italien
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Francesca Bosellini; Professor Dr. John Pandolfi