Vor 50 Millionen Jahren im so genannten Eozän herrschten in Europa tropische Verhältnisse: Krokodile in Spitzbergen und Palmen in Stockholm oder Urpferdchen in Darmstadt waren damals nichts Ungewöhnliches. Seit dieser Zeit ist es jedoch sukzessive kühler geworden. Fossilien aus den beiden Fundstätten Eckfelder Maar in Rheinland Pfalz und dem Weltkulturerbe Grube Messel bei Darmstadt ermöglichen Paläontologen wie Thorsten Wappler von der Universität Bonn heute Einblicke in den damaligen Klimawandel. Der Vorteil hierbei ist, dass Messel mit 47 Millionen Jahren nur drei Millionen Jahre älter ist als das Eckfelder Maar.
"Wenn wir wissen, dass sich klimatisch in diesen drei Millionen Jahren zwischen diesen Fundstellen was verändert hat, verändert sich auch was zwischen dieser Interaktion? Sterben bestimmte Pflanzengruppen aus? Betrifft das auch bestimmte Insektengruppen? Gibt es bestimmte Insektengruppen, die nur bestimmte Pflanzen damals vor 50 Millionen gefressen haben, was sie heute dann nicht mehr tun?"
Da in tropischen Regenwäldern heute 80 bis 90 Prozent der Blätter von Insekten gefressen oder befressen werden, war das ein Anhaltspunkt für Thorsten Wappler, solche Fraßspuren als Kennzeichen für die Biodiversität zu benutzen.
"Wir haben ja die Möglichkeit in Messel und Eckfeld, dass wir sowohl Blätter- als auch Insektenfossilien haben. Jetzt können wir also beide Datensätze zusammenbringen, das bedeutet also wir haben für beide Fundstellen ungefähr so um die 20.000 Fossilien. An manchen Blättern haben wir so ganz typisch halbkreisförmig, so einen 180 Grad-Kreis ausgeschnittene Fraßspuren gefunden am Rand. Und diese Fraßspuren sind relativ typisch für Blattschneiderbienen. Jetzt haben wir die erst im Eckfelder Maar gefunden und das waren jetzt bislang die ältesten Nachweise dieser Blattschneiderbienen hier für Mitteleuropa und jetzt haben wir diese Fraßspuren auch in Messel gefunden und zusätzlich eine körperlich erhaltene Blattschneiderbiene – eine einzige unter knapp 13.000 Insekten, die wir bislang geborgen haben."
Anhand solcher Einzelfälle können die Bonner Paläontologen eine Bestandsaufnahme der Fossilien von Tieren, Pflanzen und Spuren machen und diese Daten anschließend in den Zusammenhang mit den damaligen Klimadaten setzten. Ein solches Klimaarchiv ermöglicht den Forschern einen einmaligen Einblick in die ökologische Vergangenheit und die Chance, Klimaveränderungen und ihre Auswirkungen über lange Zeiträume begreifen zu können.
"Wenn wir die beiden Fundstellen jetzt insektentechnisch weiter untersuchen, dann gibt es relativ wenig Unterschiede. Gucken wir uns aber die Fraßspurtypen an und teilen die Fraßspurtypen also nach mehreren Klassifikationsschemata ein, die von einer Vielzahl von Insektengruppen produziert werden und wenn sie sich das angucken und diese miteinander vergleichen, werden sie feststellen, dass zwischen den drei Millionen Jahren circa 55 Prozent der hoch spezialisierten Insektenfraßspuren verschwunden sind."
Welche Konsequenzen das im Einzelfall hatte, wollen Thorsten Wappler und seine Kollegen in den kommenden Jahren analysieren. Auch Wapplers Kollege Jes Rust, Präsident der Paläontologischen Gesellschaft, weiß um die Chancen, die solche einzigartigen Fundstellen bieten.
"Und das sind ziemlich essentielle Dinge, um zu verstehen, welchen Einfluss auch solche Großereignisse tatsächlich haben und wie lange die Natur braucht, um sich wieder zu erholen. Also, wie viel Zeit braucht es denn, bis wir wieder auf einem hohen Stand von Diversität sind? Gegenwärtig sind wir in einem Massensterben, was also auch durch den Menschen verursacht wird und da sind solche Fragen natürlich nicht ganz uninteressant. Wie lange brauchen bestimmte Ökosysteme, um sich von solchen Katastrophen zu erholen?"
Erst wenn die Paläontologen die Vorgänge aus der Vergangenheit verstehen können, sind Aussagen über die Zukunft – gerade in Zeiten eines erneuten Klimawandels - möglich.
"Wenn wir wissen, dass sich klimatisch in diesen drei Millionen Jahren zwischen diesen Fundstellen was verändert hat, verändert sich auch was zwischen dieser Interaktion? Sterben bestimmte Pflanzengruppen aus? Betrifft das auch bestimmte Insektengruppen? Gibt es bestimmte Insektengruppen, die nur bestimmte Pflanzen damals vor 50 Millionen gefressen haben, was sie heute dann nicht mehr tun?"
Da in tropischen Regenwäldern heute 80 bis 90 Prozent der Blätter von Insekten gefressen oder befressen werden, war das ein Anhaltspunkt für Thorsten Wappler, solche Fraßspuren als Kennzeichen für die Biodiversität zu benutzen.
"Wir haben ja die Möglichkeit in Messel und Eckfeld, dass wir sowohl Blätter- als auch Insektenfossilien haben. Jetzt können wir also beide Datensätze zusammenbringen, das bedeutet also wir haben für beide Fundstellen ungefähr so um die 20.000 Fossilien. An manchen Blättern haben wir so ganz typisch halbkreisförmig, so einen 180 Grad-Kreis ausgeschnittene Fraßspuren gefunden am Rand. Und diese Fraßspuren sind relativ typisch für Blattschneiderbienen. Jetzt haben wir die erst im Eckfelder Maar gefunden und das waren jetzt bislang die ältesten Nachweise dieser Blattschneiderbienen hier für Mitteleuropa und jetzt haben wir diese Fraßspuren auch in Messel gefunden und zusätzlich eine körperlich erhaltene Blattschneiderbiene – eine einzige unter knapp 13.000 Insekten, die wir bislang geborgen haben."
Anhand solcher Einzelfälle können die Bonner Paläontologen eine Bestandsaufnahme der Fossilien von Tieren, Pflanzen und Spuren machen und diese Daten anschließend in den Zusammenhang mit den damaligen Klimadaten setzten. Ein solches Klimaarchiv ermöglicht den Forschern einen einmaligen Einblick in die ökologische Vergangenheit und die Chance, Klimaveränderungen und ihre Auswirkungen über lange Zeiträume begreifen zu können.
"Wenn wir die beiden Fundstellen jetzt insektentechnisch weiter untersuchen, dann gibt es relativ wenig Unterschiede. Gucken wir uns aber die Fraßspurtypen an und teilen die Fraßspurtypen also nach mehreren Klassifikationsschemata ein, die von einer Vielzahl von Insektengruppen produziert werden und wenn sie sich das angucken und diese miteinander vergleichen, werden sie feststellen, dass zwischen den drei Millionen Jahren circa 55 Prozent der hoch spezialisierten Insektenfraßspuren verschwunden sind."
Welche Konsequenzen das im Einzelfall hatte, wollen Thorsten Wappler und seine Kollegen in den kommenden Jahren analysieren. Auch Wapplers Kollege Jes Rust, Präsident der Paläontologischen Gesellschaft, weiß um die Chancen, die solche einzigartigen Fundstellen bieten.
"Und das sind ziemlich essentielle Dinge, um zu verstehen, welchen Einfluss auch solche Großereignisse tatsächlich haben und wie lange die Natur braucht, um sich wieder zu erholen. Also, wie viel Zeit braucht es denn, bis wir wieder auf einem hohen Stand von Diversität sind? Gegenwärtig sind wir in einem Massensterben, was also auch durch den Menschen verursacht wird und da sind solche Fragen natürlich nicht ganz uninteressant. Wie lange brauchen bestimmte Ökosysteme, um sich von solchen Katastrophen zu erholen?"
Erst wenn die Paläontologen die Vorgänge aus der Vergangenheit verstehen können, sind Aussagen über die Zukunft – gerade in Zeiten eines erneuten Klimawandels - möglich.