Versteinertes Wasser.
Text: Angelika Jacobs
Tausende Jahre, kompakt in wenigen Zentimetern Stein: In Tropfsteinen steckt ein wertvolles Klimaarchiv, das weiter zurückreicht als Baumringe und Eisbohrkerne.
Mit seinem Team sammelt Prof. Dr. Dominik Fleitmann Proben aus Tropfsteinhöhlen in verschiedenen Weltregionen – etwa im Mittleren Osten, in Nordafrika, aber auch in der Schweiz. In der Grotte de Milandre im Kanton Jura messen die Forschenden seit einigen Jahren die Tropfrate und die Temperatur, um diese Messdaten in ihre Analysen einfliessen zu lassen.
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Nach Absprache mit den zuständigen Behörden und Verbänden entnehmen die Forschenden aus einem ausgewählten Stalagmiten einen Bohrkern. Bei Objekten mit geringerem Durchmesser bietet es sich an, den ganzen Tropfstein mitzunehmen. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)link.zoom -
Gute Ausrüstung ist Gold wert, denn die Höhlenexpeditionen hinterlassen ihre schlammigen Spuren. Der Bohrkern reist sorgfältig verpackt mit ins Labor. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)link.zoom -
In den Kisten schlummern die versteinerten Klimaarchive aus aller Welt. Manche Tropfsteine in Fleitmanns Sammlung bergen Schichten, die mehrere Millionen Jahre alt sind. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)link.zoom -
In regelmässigen Abständen entnehmen die Forschenden Proben für chemische Analysen. Die Dicke und Zusammensetzung der Schichten hängen mit den Umweltbedingungen zusammen, unter denen sie entstanden sind. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)link.zoom -
Ein Massenspektrometer gibt Aufschluss über den geochemischen Fingerabdruck der Gesteinsproben und erlaubt über radioaktive Elemente auch eine genaue Datierung. Veränderungen des lokalen Klimas vor Hunderttausenden von Jahren lassen sich damit auf rund ein Dutzend Jahre genau bestimmen. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)link.zoom -
Die geübten Augen der Geologinnen und Geologen können die Geschichte dieses Tropfsteins aus den Mustern seiner Schichten lesen. Kratzspuren, Schnitte und Löcher zeugen von ihrer intensiven Forschungsarbeit an diesem Objekt aus dem Jemen. (Foto: Universität Basel, Christian Flierl)link.zoom
Der Fokus liegt aber auf dem Inneren der Stalagmiten: Aus den geschichteten Ablagerungen können die Forschenden rekonstruieren, wie die Niederschlagsmengen und die Temperaturen über die Jahrtausende schwankten. Ähnlich wie Baumringe spiegeln die Schichten des «versteinerten Wassers», wie Fleitmann es nennt, die Klima- und Wetterbedingungen wieder. Künftig möchte er in den Ablagerungen auch nach Spuren von Erbgut suchen, das Rückschlüsse auf die Gemeinschaft von Bodenorganismen im Erdreich über der Höhle zulässt. So liessen sich zusätzliche Einblicke in damalige Umweltbedingungen gewinnen.
Fasziniert ist Fleitmann auch vom Einfluss der Klimaschwankungen auf gesellschaftliche und politische Irrungen und Wirrungen der Vergangenheit. Seine Daten verknüpft er dafür mit archäologischen Funden und historischen Aufzeichnungen. Welchen Einfluss hatten Klimaschwankungen auf die Entstehung der Seidenstrasse oder des Islams? Und gab es ein historisches Vorbild für die biblische Sintflut?
Dominik Fleitmann ist seit 2019 Professor für Quartärgeologie am Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel. Hier möchte er ein Zentrum für die Erforschung von Speläothemen aufbauen, so der Fachbegriff für alle Tropfsteine.
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