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Große Zeugen des Klimawandels

Was uns Affenbrotbäume über das Erdklima verraten, erforscht der Paläobiologe Frank Riedel mit seinem Team

22.07.2015

Baobabs, Afrikanische Affenbrotbäume wie dieser in Malawi, können bis zu 2000 Jahre alt werden und bergen deshalb wichtige Daten für die Klimaforschung.
Baobabs, Afrikanische Affenbrotbäume wie dieser in Malawi, können bis zu 2000 Jahre alt werden und bergen deshalb wichtige Daten für die Klimaforschung. Bildquelle: Lix/wikicommons cc by-sa
Der Paläobiologe Frank Riedel reist für seine Forschung vor allem ins südliche Afrika und in den Oman.
Der Paläobiologe Frank Riedel reist für seine Forschung vor allem ins südliche Afrika und in den Oman. Bildquelle: Lennart Paul
Franziska Slotta, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Team von Frank Riedel, bereitet eine Bohrung an einem Baobab vor.
Franziska Slotta, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Team von Frank Riedel, bereitet eine Bohrung an einem Baobab vor. Bildquelle: Frank Riedel
Das Ergebnis der Bohrung: Ein gezogener Holzkern, der für die Wissenschaftler als Archiv für die Klimarekonstruktion der vergangenen Jahrhunderte gilt.
Das Ergebnis der Bohrung: Ein gezogener Holzkern, der für die Wissenschaftler als Archiv für die Klimarekonstruktion der vergangenen Jahrhunderte gilt. Bildquelle: Frank Riedel

Sie erzählen von der Vergangenheit, und sie bergen wichtige Informationen für unsere Zukunft. Baobabs, die mächtigen Bäume des tropischen Afrika, können Auskunft über die Entwicklung des Klimas geben. Frank Riedel, Paläobiologe am Fachbereich Geowissenschaften, erforscht gemeinsam mit Kollegen die Baumriesen.

Es ist eine Reise in vergangene Jahrhunderte. Wenn Frank Riedel sich aufmacht nach Namibia, Botswana, Südafrika oder in den Oman fliegt, dort mit einem Forscherteam zu den Baobabs fährt, den Bohrer samt Bohrkern ansetzt, in schweißtreibender Gemeinschaftsarbeit in das Zentrum des Stammes bohrt und schließlich ein Stück Holz in Form eines langen Stiftes entnimmt – dann kann er Jahresringe von bis zu 1000 Jahren erkennen.

Sind die Trockenzeiten im Laufe der Epochen länger geworden?

Der Paläobiologe kann anhand der Proben zum Beispiel sehen, wie stark die Bäume während der Regenzeiten gewachsen sind. Er kann ablesen, wie kräftig der Niederschlag gewesen sein muss, welche Trockenzeiten es gegeben haben muss und ob die Trockenzeiten im Lauf der Epochen länger geworden sind. „Baobabs funktionieren ähnlich wie Kakteen“, sagt Riedel. „Sie können Wasser speichern und so auch lange Dürreperioden überstehen.“

Für seine Forschungsarbeit kommt Frank Riedel zugute, dass er in mehreren wissenschaftlichen Disziplinen zu Hause ist: „Ich war schon zu Schulzeiten ein Mensch mit breit gefächerten Interessen“, sagt der 53-Jährige. Manchmal habe er das als Hindernis empfunden, meist jedoch als Vorteil. Die Entscheidung für einen einzigen Beruf sei ihm nicht leicht gefallen.

Nach dem Abitur fuhr Frank Riedel erst einmal zur See, er ging zur Bundesmarine. Der damals 18-Jährige wollte die Welt sehen und kam dann doch nur selten über Nord- und Ostsee hinaus. Reisen in die Ferne blieben Riedels Sehnsuchtsziel, doch nach knapp vier Jahren bei der Marine galt es zunächst, das passende Studium zu suchen. Frank Riedel entschied sich, zumindest zwei seiner Interessen miteinander zu verbinden: die Geologie und die Biologie.

Geologie und Biologie miteinander verbinden

In Kursen wie „Mikrobiologie“ wurde ihm klar, dass er nicht den Großteil seines Berufslebens im Labor verbringen wollte. „Aber mir war auch bewusst geworden, dass ich interdisziplinär arbeiten wollte“, erinnert sich Riedel. Seine wissenschaftliche Karriere richtete er konsequent danach aus. In Hamburg schrieb er seine Promotion am Fachbereich Geowissenschaften, um sie anschließend am Fachbereich Biologie zu verteidigen.

Im Januar 2001 berief die Freie Universität Berlin Frank Riedel an den Fachbereich Geowissenschaften in Lankwitz – der Professor brachte seine eigene Fachrichtung, die Paläobiologie, gleich mit. Ihm gehe es nicht nur darum, die historische Biologie zu erforschen und zu lehren, sagt Riedel: „Die Erforschung von Fossilien ergibt ein Bild der Vergangenheit mit großen Lücken, weil nur wenige Lebewesen fossil erhalten geblieben sind.“ Deshalb sei es sein Ansatz – und der von einigen Kollegen –, von rezenten, also noch lebenden oder in jüngerer Zeit ausgestorbenen Arten, Rückschlüsse auf die Evolutionsgeschichte zu ziehen.

Wichtige Facette in der Forschung zum Klimawandel

Ist die Paläobiologie eine in die Vergangenheit gerichtete Wissenschaft? Keineswegs, wie das Baobab-Projekt zeigt: Frank Riedel und seine Kollegen, Gerd Helle vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam und Uwe Heußner vom Deutschen Archäologischen Institut, wollen den Forschungsergebnissen der Mathematiker, Physiker und Meteorologen, die zurzeit die Debatte um den Klimawandel bestimmen, eine wichtige Facette hinzufügen. „Meteorologen können in ihren Beobachtungen gerade einmal 130 bis 140 Jahre zurückgehen“, sagt Riedel. „Das ist für die Erforschung langfristiger Klimamuster ein viel zu kurzer Zeitraum.“

So treten große Dürren im südlichen Afrika möglicherweise etwa alle 70 Jahre auf, Meteorologen hätten diese deshalb in ihren Aufzeichnungen genau einmal erfasst: „Das ist natürlich noch kein Muster, es verrät nichts darüber, ob die Dürre wirklich regelmäßig auftritt und was dahintersteckt“, sagt Riedel. Die derzeitigen Klimamodelle könnten auf zu wenige Daten zurückgreifen und seien deswegen stark fehlerbehaftet, sagt Riedel. „Aber auf diesen Modellen baut die Politik zum Klimaschutz auf.“

Die Bäume werden bis zu 2000 Jahre alt

Seit seinem Ruf an die Freie Universität Berlin beschäftigt sich Frank Riedel damit, welche natürlichen „Klimaarchive“ weit in die Vergangenheit zurückreichen und gleichzeitig Klimavariabilität innerhalb eines Jahres oder sogar einer Jahreszeit zeigen können. 2010 entdeckte Riedel die Baobabs für seine Forschung – unter anderem, weil ein Kollege nachgewiesen hatte, dass die legendären Afrikanischen Affenbrotbäume bis zu 2000 Jahre alt werden können.

Baobabs schrumpfen während der Trockenzeit, und sie schwellen während der Regenzeit an. Diese Unterschiede lassen sich über Jahrhunderte nachweisen, mit dendrochronologischen Methoden, die Isotopengeochemie einbeziehen.

Dafür reist Frank Riedel regelmäßig durch das südliche Afrika. Aber auch im Dhofar-Gebirge im Oman gibt es Baobabs, weil bis dorthin die Niederschläge des Monsun reichen. „Gerade in diesen Randbereichen einer Klimazone sieht man Veränderungen am besten“, sagt er.

Daten durch Bohrungen vor Ort

In allen Ländern arbeiten die Klimaforscher aus Deutschland mit lokalen Partnern zusammen. Diese helfen auch dabei, Kontakt zu Dorfgemeinschaften Kontakt aufzunehmen und ihnen zu erklären, weshalb die Wissenschaftler in ihrer Region Bohrungen an einem jahrhundertealten Baobab vornehmen wollen.

Wenn die Arbeit von Frank Riedel und seinen Kollegen Erfolg hat, existiert bald ein Klimaarchiv für das südliche Afrika. Dann lassen sich nicht nur Aussagen über Entwicklungen der vergangenen Jahrhunderte treffen, sondern es können auch regionale Veränderungen erfasst werden. „Denn das Klima verändert sich natürlich nicht an allen Orten gleichmäßig“, sagt Riedel. "Jede Region separat zu betrachten, ist sehr aufwendig. Aber nur das wird dem Anspruch gerecht, den Menschen eine seriöse Prognose über das künftige Klima ihrer Region zu geben."

Weitere Informationen

Details zur Forschung von Frank Riedel am Fachbereich Geowissenschaften finden Sie hier.