Cerro Ballena: Todesursache – die Rote Flut!

25. März 2014
By | Source: Meertext
Cerro Ballena: 4 Bartenwalskelette

Cerro Ballena: 4 Bartenwalskelette

Ein großer Haufen Wal-Knochen ist für die meisten Leute nur , nun ja, eben ein großer Haufen Wal-Knochen.
Fossile Wale haben gegenüber frisch gestrandeten übrigens einen erheblichen Vorteil: Sie stinken nicht und es besteht keine Explosionsgefahr.
Paläontologen haben auf einen solchen Fossilfundort eine Perspektive wie Gerichtsmediziner.
Sie schauen sich den Fundort detailliert an und erstellen daraus eine Analyse, was hier passiert sein könnte.
Die Kunst, aus einem Fossil seine Lebens- und Todesumstände herauszulesen, heißt Taphonomie.

Die hervorragend erhaltenen Wal-Skelette weisen darauf hin, dass alles sehr schnell ging:
Die Wale von Cerro Ballena sind auf See schnell gestorben, dann an den Strand gespült worden und dort schnell mit feinem Sand-Sediment bedeckt worden.
Sie haben an einem Strandabschnitt gelegen, der noch vom Wasser überspült wurde und von einer davor liegenden Sandbarre geschützt wurde.

Hätte das Anspülen und Sedimentieren länger gedauert, wären die Kadaver der Ozeanriesen angeknabbert worden – jeder tote Wal ist eine Schlaraffeninsel für viele Meerestiere – vom Hai bis zum Wurm. Diese Wale sind aber so gut wie vollständig, die Knochen liegen anatomisch korrekt im „Verband“, also zusammenhängend, im Sand. Die einzigen Fraßspuren auf den Knochen sind kleine Spuren von Krebsen.

Insgesamt gibt es in Cerro Ballena vier unterscheidbare Fossilhorizonte – es hat also vier Massenstrandungen gegeben.

Wer war der Mörder? Tsunami, Virus, Algengift?

Pyenson postuliert in der Publikation „Repeated mass strandings of Miocene marine mammals from Atacama Region of Chile point to sudden death at sea” die Hypothese, dass die Wal-Fossilien von Cerro Ballena an einer Giftalgen-Blüten (harmful algal blooms =HAB, Rote Flut) gestorben sind.
Wie kommt er auf die Giftalgen?
Um herauszufinden, woran die Wale vor 14 Millionen Jahren gestorben sind, muss man sich die Todesursachen heutiger Meeressäuger ansehen.

Massenstrandungen von Walen haben verschiedene Ursachen:

  • Tsunamis: die Tiere werden lebendig an den Strand geworfen, daran sollten verschiedene Arten beteiligt sein.
  • Morbillivirus: diese Virusinfektion ist vor allem bei Delphinen verbreitet und trifft eine oder wenige Arten. Die Tiere sterben meist auf See und werden tot an den Strand gespült.
  • Giftalgen-Blüten (harmful algal blooms): Die Wale werden meist schon tot an den Strand gespült, es sind verschiedene Arten beteiligt.
  • ungeklärte Massenstrandungen noch lebender Tiere, die wahrscheinlich auf „Navigationsfehler“ zurückzuführen sind. Dabei ist jeweils nur eine einzige Art betroffen, für Bartenwale ist solch eine Strandung in keinem einzigen Fall nachgewiesen. Nur die Zahnwale, die sich mit Sonar orientieren, scheinen für solche Irrwege anfällig zu sein. Bartenwalmassenstrandungen sind äußerst selten

Heute gibt es natürlich noch viel mehr Erklärungen für Walstrandungen durch menschliche Einflüsse, die werden hier natürlich nicht berücksichtigt.

Im vorliegenden Fall sind große Bartenwale, verschiedene Zahnwale, Robben, Meeres-Faultiere und verschiedene Fische gestorben. Es sind also viele Arten betroffen (Multispeziesstrandung).
Die am stärksten vertretene Fossilgruppe sind die Bartenwale. Die Tiere liegen mit dem Bauch nach oben. Das bedeutet, dass sie tot oder sterbend angespült wurden, sie können sich, einmal gestrandet, nämlich nicht mehr umdrehen.
Das Sediment ist ohne Störungen geschichtet. Ein Tsunami oder ähnlicher Flut-Event ist ausgeschlossen – der hätte Spuren im Sediment hinterlassen müssen (sogenannte Turbidite).
Die Spuren der Wellen sind als Rippelmarken fossil erhalten. Die Fossilien liegen rechtwinklig zum Spülsaum. Die Tiere sind also vom Wellenschlag an den Strand gespült und dort „eingeregelt“ worden.

Also: Eine Multi-Spezies-Strandung von toten und sterbenden Tieren ohne Tsunami lässt als Todesursache nur eine Giftalgenblüte zu.

Giftalgen und große Wale?

Eine Giftalgenblüte (Harmful algal blooms, HAB) bedeutet ein massenhaftes Wachstum einer giftigen Algenart, die Tod und Verderben für die gesamte Nahrungskette bringt. Berüchtigte Giftalgen sind z. B. die Dinoflagellaten, die das Wasser rot färben. Daher kommt auch der Begriff „Rote Flut“ (red tide). Manche Arten können Neurotoxine produzieren, die für die meisten Organismen hoch giftig sind.
Normalerweise sterben bei einer Roten Flut Zahnwale, vor allem Delphine.

Eine einzige Massenstrandung von Buckelwalen ist belegt:
1987/88 strandeten innerhalb von 5 Wochen vor Cape Cod,MA, USA, 14 Buckelwale – Männchen, Weibchen und ein Kalb. Die Tiere müssen zu einer Gruppe gehört haben. Die Untersuchung der toten Wale zeigte, dass es keine Traumata von Zusammenstößen mit Schiffen und keine Spuren von Prädation etwa durch Orcas gab. Das einzig Ungewöhnliche war, dass alle Tiere im Magen Reste von Makrelen hatten. Und diese Makrelenhäppchen hatten es in sich: Hohe Konzentrationen von Saxitoxin! Das sind die Neurotoxine der Dinoflagellaten. Die Wissenschaftler hatten außerdem beobachtet, dass einer der Wale noch lebend gestrandet war und ein auffälliges, ungewöhnliches Verhalten zeigte.
Seitdem haben Wissenschaftler weitere solcher Giftalgen-Events auch bei anderen marinen Säugetieren wie Seelöwen beschrieben.
Leider sind die Toxine   nicht fossil nachweisbar.

Das Seegebiet vor der südamerikanischen Westküste ist seit vielen Millionen Jahren, auch schon im Miozän, ein „Upwelling“-Gebiet. Das bedeutet, dass hier kaltes Meerwasser aus der Tiefe nach oben kommt. Es ist sauerstoffreich und mischt sich durch starke Strömungen wie den Humboldt-Strom mit dem Nährstoffeintrag vom Land her. Das sauerstoffreiche und nährstoffhaltige Wasser ist ein Gebiet von unglaublich hoher Produktivität, hier trifft sich die gesamte Nahrungskette zum Fressen und Gefressenwerden. Auch heute noch ist dieses Meeresgebiet sehr fischreich.
Dabei kommt es auch immer wieder zu Algenblüten, darunter auch Giftalgenblüten.

Müssten die Algen keine Spuren hinterlassen haben?

Das war für mich eine der wichtigsten Fragen.
Ein Hinweis auf starkes Algenwachstum sind Sedimentschichten mit hohem Eisengehalt, die an ihrer rötlichen Farbe schnell zu erkennen sind.
Die Sedimentuntersuchungen haben leider keine Algenbestandteile ans Licht gebracht: Keine Diatomeen-Reste, wie sie für die Sedimente des Pisco-Formation und der peruanischen Walfriedhöfe so typisch sind. Und auch keine Rotalgen-Fragmente. Diese Rotalgen enthalten nämlich kein Silicium wie Diatomeen und auch keine anderen erhaltungsfähigen anorganischen Bestandteile. Darum sind sie im Fossilbefund sehr schwierig nachzuweisen. Die licht- und elektronenmikroskopische Untersuchung des Sediment hatte keinerlei Fragmente von Algen ergeben.
Aber: Es gab eine Menge ungefähr 5 – 10 μm runder Apatit-Körnchen, die mit Eisenoxid-Krusten überzogen waren. Dies könnte die Folge der Mineralisation sein, die die organischen Bestandteile der Rotalgen durch Minerale ersetzt haben, wie sie nach küstennahen HABs beobachtet worden ist.
Aber: Pyenson und sein Team konnte keinen Beweis für ihre Hypothese finden.
Die Eisenoxid-Krusten sind allerdings ein indirekter Hinweis.
Der Walkiller wäre also durch Indizien überführt!

Fazit:

Der Giganten auf dem Walfriedhof von Cerro Ballena sind wahrscheinlich an den winzigsten Meeresbewohnern, Dinoflagellaten,  gestorben.
David gegen Goliath: 4 :  0.
Nur die Paläontologen sind damit seeehhhr glücklich.
Von diesem Walfriedhof in der Atacama-Wüste werden wir bestimmt noch viel hören.


Literatur:

Nicholas D. Pyenson
, Carolina S. Gutstein et al: “Repeated mass strandings of Miocene marine mammals from Atacama Region of Chile point to sudden death at sea”; Published 26 February 2014 doi: 10.1098/rspb.2013.3316 Proc. R. Soc. B 22 April 2014 vol. 281 no. 1781 20133316 (Freies Download!)

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