Coccolithophorida sind mikroskopisch kleine Algen, die um ihre einzelnen Zellen winzige Kalkplättchen bilden, die als Coccolithen bezeichnet werden. Die Form und Größe der Coccolithen variieren von Art zu Art. Nach ihrem Tod sinken Coccolithophorida auf den Meeresboden und ihre Coccolithen reichern sich in Sedimenten an, welche die detaillierte Entwicklung dieser Organismen über geologische Zeiträume hinweg aufzeichnen.
Ein Forschungsteam unter Leitung von Wissenschaftlern des CNRS zeigt in einem Artikel, der am 1. Dezember 2021 im Journal Nature erschien, dass bestimmte Veränderungen der Erdumlaufbahn die Entwicklung der Coccolithophorida beeinflusst haben. Für dieses Ergebnis wurden nicht weniger als neun Millionen Coccolithen, die einen Zeitraum von 2,8 Millionen Jahren abdecken und an verschiedenen Orten in den tropischen Meeren gefunden wurden, mittels automatisierter Mikroskoptechniken und künstlicher Intelligenz vermessen und klassifiziert.
Die Forscher beobachteten, dass Coccolithen Zyklen mit höherer und geringerer Diversität hinsichtlich ihrer Größen und Formen durchmachten, wobei die Perioden 100.000 und 400.000 Jahre betrugen. Sie schlagen auch eine Ursache vor: Die mehr oder weniger kreisförmige Gestalt der Erdumlaufbahn um die Sonne, die in denselben Zeitperioden variiert.
Wenn die Erdumlaufbahn kreisförmiger ist (also eine geringere Exzentrizität aufweist, so wie es heute der Fall ist), zeigen die Äquatorregionen nur wenig saisonale Veränderungen und die Spezies, die nicht sehr spezialisiert sind, dominieren die gesamten Ozeane. Wenn die Exzentrizität zunimmt und ausgeprägtere Jahreszeiten am Äquator erscheinen, diversifizieren sich die Coccolithophorida in viele spezialisierte Arten, aber produzieren insgesamt weniger Kalk.
Aufgrund ihrer Häufigkeit und globalen Verteilung sind diese Organismen verantwortlich für die Hälfte des Kalks (Calziumkarbonat, hauptsächlich bestehend aus Kohlenstoff), der in den Ozeanen produziert wird. Deshalb spielen sie eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf und bei der Bestimmung der Zusammensetzung der Weltmeere. Daher ist es wahrscheinlich, dass die zyklischen Häufigkeitsmuster dieser Kalkproduzenten eine bedeutende Rolle für das frühere Klima spielten und rätselhafte Klimaveränderungen in früheren Warmperioden erklären könnten. Mit anderen Worten: Bei der Abwesenheit von Eis könnte die biologische Entwicklung von Mikroalgen das Fortschreiten des Klimas bestimmt haben.
Diese Hypothese muss noch bestätigt werden.
(THK)
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