Mangroven auf der Yucatán-Halbinsel offenbaren gesunkenen Meeresspiegel

Tief im Herzen der Halbinsel Yucatán gedeiht ein uraltes Mangroven-Ökosystem. Dies ist ungewöhnlich, da Mangroven – salztolerante Bäume, Sträucher und Palmen – normalerweise an tropischen und subtropischen Küsten zu finden sind. 

Die Rote Mangrove (Rhizophora mangle) und andere Arten, die in diesem einzigartigen Ökosystem vorkommen, wachsen sogar nur in Salzwasser oder leicht salzigem Wasser. Die „verlorene Welt“ dieser Mangroven befindet sich jedoch an den Ufern des Flusses San Pedro Martir, mehr als 200 Kilometer vom nächsten Ozean entfernt. Der Fluss reicht von den Regenwäldern von El Petén in Guatemala bis zur Region Balancán in Tabasco, Mexiko.

Das stellte die Forscher vor die entscheidende Frage: Wie konnten die Küstenmangroven so tief im Landesinneren in Süßwasser, völlig isoliert vom Ozean, entstehen und gedeihen? Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie Anfang Oktober in den „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

Salzwasser 200 Kilometer jenseits der Küste

In ihrer Untersuchung kombinierten die Forscher um Octavio Aburto-Oropeza, Meeresökologe am Institut für Ozeanografie an der Universität von Kalifornien, genetische, geologische und vegetationskundliche Daten mit Meeresspiegelmodellen, um einen ersten Einblick in ein uraltes Ökosystem an der (ehemaligen) Küste zu erhalten.

Die Mangroven am San Pedro sind ein Relikt, so die Forscher. Sie verdeutlichten aber die weitreichenden landschaftlichen Auswirkungen des vergangenen Klimawandels auf die Küsten der Welt. Zudem zeigten sie, dass während der letzten Zwischeneiszeit ein Großteil des Küstentieflands am Golf von Mexiko unter Wasser stand.

Als sich die Erde damals sehr stark erwärmte, schmolzen die Eiskappen an den Polen vollständig. Infolgedessen war der globale Meeresspiegel viel höher als heute und reichte weit in die heutige Landschaft hinein. Während sich anschließend die Ozeane mit der letzten Eiszeit zurückzogen, blieben die Mangrovenwälder von San Pedro an ihrem Standort. Genetische Analysen belegen, dass sie dort seit ungefähr 125.000 Jahren überdauern.

„Das Erstaunlichste an dieser Studie ist, dass wir in der Lage waren, ein Mangroven-Ökosystem zu untersuchen, das […] in der Zeit gefangen ist“, sagte Aburto-Oropeza. „Es gibt sicherlich noch mehr darüber herauszufinden, wie sich die vielen Arten in diesem Ökosystem in den letzten 100.000 Jahren an die verschiedenen Umweltbedingungen angepasst haben. Die Untersuchung dieser Anpassungen in der Vergangenheit wird für uns sehr wichtig sein, um die zukünftigen Bedingungen in einem sich verändernden Klima besser zu verstehen.“

Die Mangroven stünden dabei stellvertretend für überlebende Organismen aus einer früheren, vergangenen, wärmeren Welt. Zu diesem Zeitpunkt war der relative Meeresspiegel sechs bis neun Meter höher als heute. Hoch genug, um das mexikanische Tabasco-Tiefland zu überfluten und die heutigen tropischen Regenwälder an den Ufern des Flusses San Pedro zu erreichen. Zum Vergleich: Das IPCC sagt bis zum Ende des Jahrhunderts einen Anstieg des Meeresspiegels um 33 bis 77 Zentimeter voraus.

Kein Einzelfall aus der Vergangenheit

Carlos Burelo, Botaniker an der Universidad Juárez Autónoma de Tabasco und gebürtig aus der Region, machte das Team 2016 auf die Existenz dieses reliktischen Ökosystems aufmerksam. „Als Kind habe ich hier geangelt und in diesen Mangroven gespielt. Aber wir wussten nie genau, wie sie dorthin gekommen sind“, sagte Burelo. „Das war die entscheidende Frage, die das Team zusammenbrachte.“

Burelos Feldarbeit und Erhebungen zur Artenvielfalt in der Region bildeten schließlich die Grundlage für die Studie. Seine bemerkenswerte Entdeckung des alten Ökosystems wurde in einem preisgekrönten Kurzfilm festgehalten. Darin erklärt er auch die erste Reaktion seiner Forscherkollegen, als er erstmals von Mangroven am San Pedro sprach: Das könne nicht sein, er müsse sich irren, war die Antwort.

Felipe Zapata und Claudia Henriquez, beide von der Universität von Kalifornien, leiteten die genetische Arbeit, um den Ursprung und das Alter des Reliktwaldes zu bestimmen. Durch die Sequenzierung von Genomsegmenten der Roten Mangrovenbäume konnten sie nachweisen, dass dieses Ökosystem vor über 100.000 Jahren von den Küsten des Golfs von Mexiko in den Fluss San Pedro eingewandert ist.

Als die Temperaturen sanken und sich der Ozean zurückzog, blieb es dort – isoliert von Salzwasser und anderen Mangrovenwäldern. Die Mangroven sind zwar die auffälligsten Arten des Waldes, doch fanden die Forscher fast 100 weitere Arten, die ebenfalls aus dem Ozean stammen.

„Diese Entdeckung ist außergewöhnlich“, so Zapata. „Nicht nur die Roten Mangroven haben hier ihren Ursprung in ihrer DNA, sondern das gesamte Küstenlagunen-Ökosystem der letzten Zwischeneiszeit hat hier Zuflucht gefunden.“

Ein gefährdetes Stück Geschichte?

Die Autoren weisen darauf hin, dass die Region um die Untersuchungsgebiete in den 1970er Jahren im Rahmen eines fehlgeleiteten Entwicklungsplans systematisch abgeholzt wurde. Die Ufer des San Pedro seien nur deshalb verschont geblieben, weil die Bulldozer sie nicht erreichen konnten. Dieses biologisch wichtige Gebiet sei nach wie vor durch menschliche Aktivitäten bedroht, weshalb es in Zukunft geschützt werden müsse, betonen die Forscher.

„Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse die Regierung von Tabasco und die mexikanische Umweltbehörde von der Notwendigkeit überzeugen, dieses Ökosystem zu schützen“, so die Forscher. „Die Geschichte der pleistozänen Gletscherzyklen ist in die DNA der Pflanzen geschrieben und wartet darauf, dass Wissenschaftler sie entschlüsseln.“

Noch wichtiger sei, „dass die Mangroven von San Pedro uns vor den dramatischen Auswirkungen warnen, die der Klimawandel auf die Küstenebenen des Golfs von Mexiko haben könnte“. Die letzten 125.000 Jahre Klimaveränderungen, aber auch 50 Jahre menschliche Bebauungspläne scheinen die Mangrovenwälder jedenfalls gut überstanden zu haben.

(Mit Material der Scripps Institution of Oceanography, University of California at San Diego)