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Schneckengehäuse sind natürliche Wetterkapseln für Extremregen
Natürliche Wetterkapsel: Das Gehäuse einer australischen Landschnecke bewahrt chemische und biologische Spuren von Extremregen. In einer Fallstudie ließen sich zwei markante Signale mit den Zyklonen Marcia und Debbie von 2015 und 2017 verknüpfen. Fossile Gehäuse könnten damit künftig helfen, starke Regenereignisse aus Zeiten vor instrumentellen Wetteraufzeichnungen zu rekonstruieren.
Brisbane (Australien). Tropische Wirbelstürme hinterlassen in Landschaften oft Spuren aus Überschwemmungen, Erosion und Sedimenten. Doch solche Zeugnisse sind lückenhaft und lassen sich nicht immer einzelnen Ereignissen zuordnen. Besonders für Zeiten vor systematischen Wetterbeobachtungen fehlen daher vielerorts lokale Archive extremer Niederschläge.
Eine ungewöhnliche Ergänzung könnten Landschnecken liefern. Beim Wachstum bauen sie ihr Kalkgehäuse schrittweise auf und speichern darin Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope. Deren Verhältnis wird unter anderem durch Niederschlag, Feuchtigkeit, Nahrung und Stoffwechsel beeinflusst. Dadurch kann eine Schale Umweltbedingungen aus dem Leben des Tieres festhalten.
Forscher der Idaho State University (ISU) um Dr. Nicholas R. Patton haben nun ein Gehäuse der Biggenden-Bänderschnecke Figuladra bayensis aus dem Coalstoun Lakes National Park im Südosten Queenslands untersucht. Das Tier war kurz vor der Bergung im Jahr 2018 gestorben. Entlang der 234 Millimeter langen Wachstumsachse entnahm das Team 200 Proben für Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope sowie acht Proben für Radiokarbondatierungen.
„Wir haben hochauflösende Radiokarbondatierungen verwendet, um das Alter der Wachstumsbänder in der Schale zu bestimmen“, sagt Dr. Nicholas R. Patton.
Die Radiokarbondaten ergaben für das Tier eine Lebensdauer von rund 4,5 Jahren. Dabei zeigte sich, dass die Schale nicht gleichmäßig wuchs. Phasen schnellen Wachstums wechselten mit Abschnitten, in denen kaum neues Schalenmaterial entstand. In einem ereignisgestützten Altersmodell traten die höchsten Wachstumsraten unmittelbar nach starken Regenereignissen auf.
Besonders auffällig waren zwei starke Abfälle des Sauerstoffisotopenwerts δ¹⁸O um etwa sechs Promille. Sie fallen im Modell mit den Niederschlägen nach dem schweren Zyklon Marcia 2015 und Zyklon Debbie 2017 zusammen. Kleinere Schwankungen unter zwei Promille passen dagegen eher zur jahreszeitlichen Veränderung von Niederschlag und Feuchtigkeit.
„Aber die Ergebnisse zeigten, dass die Schnecke auf extreme Niederschlagsereignisse reagierte und nicht darauf, wie feucht das Jahr insgesamt war“, sagt Honorarprofessor Jamie Shulmeister von The University of Queensland (UQ).
Der mögliche Grund liegt in der besonderen Lage des Nationalparks. Die steilen Kraterwände und die zeitweise gefüllten Seen puffern normale regionale Wetterschwankungen ab. Erst sehr starke Regenfälle verändern Wasserangebot und Vegetation so deutlich, dass sich ein kräftiges Signal in der Schale niederschlägt. Die Kohlenstoffisotope reagierten stärker auf Nahrung und Lebenszyklus der Schnecke.
Allerdings ist die Zuordnung noch kein unabhängiger Nachweis vergangener Zyklone. Das bevorzugte Altersmodell nutzt die bereits bekannten Sturm- und Regenereignisse ausdrücklich als zeitliche Anker. Die Autoren weisen zudem auf relativ große Unsicherheiten der Altersmodelle hin. Untersucht wurde außerdem nur ein einziges modernes Schneckengehäuse.