Shark Bay Symphonie

Shark Bay Symphonie

Die lebenden Steine in der Hamelin Pool Lagune der Shark Bay in Westaustralien vermitteln uns eine Vorstellung davon, wie es während der Entstehung des ersten Lebens vor 3500 Millionen Jahren auf der jungen Erde aussah.

Diese lebenden Steine sind Stromatolithe. Sie bestehen aus dünnen Matten von Blaugrünalgen, den Cyanobakterien. Diese Bakterien umgeben sich mit zuckerreichen Schleimen. Kleine Sedimentpartikel, die in der Strömung treiben, verfangen sich in der klebrigen Substanz. Aus dem Wasser ausfallender Kalk, das Kalziumkarbonat, sorgt dann für eine Verfestigung. Über sehr lange Zeiträume hinweg wachsen Stromatolithe so Schicht für Schicht zu säulenförmigen, buckeligen Riffstrukturen heran. Der Name Stromatolith bedeutet dabei ganz sinnbildlich geschichteter Stein.

In der Shark Bay gedeihen sie in Wassertiefen von bis zu drei Metern und fallen während der Ebbe trocken. Bei einem Durchmesser von bis zu einem Meter wachsen sie bis zu 50 cm hoch.

Im Gezeitenbereich setzen sie sich dunkel gegen den weißen Sand ab. Die Sande am Boden des türkisfarbenen Wassers sind rein biologischen Ursprungs. Sie bestehen aus den organischen Schalen abgestorbener Meeresbewohner, darunter vor allem die winzigen Foraminiferen, aber auch Muscheln, Schnecken und Korallen. Die permanente Bewegung der Wellen zermahlt das Material zu einem feinen Sand.

Das trockenheiße Klima der Shark Bay erzeugt eine hohe Verdunstungsrate des Meerwassers. Eine dicht mit Seegraswiesen bewachsene Sandbarriere im Norden der Lagune erschwert zudem den Zustrom von frischem Meerwasser. Dadurch verdoppelt sich der Salzgehalt in der Lagune. Solche harschen Lebensbedingungen ertragen nur die wenigsten Organismen. Die Cyanobakterien gehören dazu. Zudem sind sie hier vor einer Vielzahl von Fressfeinden geschützt und können deswegen hier bevorzugt gedeihen.

Das Besondere an Stromatolithen ist, dass sie die ältesten bekannten Organismen der Erde sind und dass sie heute noch leben. Ihre 3500 Millionen Jahre alten Fossilien finden sich nördlich der Shark Bay in der Pilbara Region im Umland des Karijini Nationalparks.

In der Frühzeit der Erde, als das Leben vor etwa 3550 Millionen Jahren langsam den Planeten zu erobern begann, waren Bakterien die beherrschende Lebensform. Die ursprünglichsten Bakterien bezogen ihre Lebensenergie aus anaerober Photosynthese, die noch keinen freien Sauerstoff als Abfallprodukt ihres Stoffwechsels erzeugte. Sie ernährten sich hauptsächlich von schwefelhaltigen Verbindungen und formten die Bändereisenerze von Karijini. Zeitgleich entwickelte sich eine neue Gruppe von Bakterien, die Cyanobakterien. Sie erbauten die ersten Riffstrukturen in Form der Stromatolithe.

Sie waren die ersten Lebewesen mit einem aeroben Metabolismus, d.h. sie gaben Sauerstoff an ihre Umgebung ab, also zunächst in die Ozeane. Damit legten sie die Grundlage für das heutige Leben auf der Erde. Mit zunehmender Anreicherung des Sauerstoffs im Wasser gelangte dieser zunehmend auch in die Atmosphäre. Damals war dieser freie Sauerstoff ein katastrophales Umweltgift, das ein Massensterben unter den verbliebenden Vertretern der Bakterien hervorrief. Erst als die Evolution zum Schutz gegen den aggressiven Sauerstoff das Hämoglobin herausbildete, konnten sehr viel später - vor 500 Millionen Jahren - die ersten Tiere am Meeresboden diesen Sauerstoff zur Atmung nutzen.

Somit bestand das Leben auf der Erde 3000 Millionen Jahre lang ausschließlich aus Mikroorganismen!

Die Cyanobakterien stießen mit ihrer Sauerstoffproduktion eine weitere, für das sich entwickelnde Leben unerlässliche Kettenreaktion an. Der im Laufe der Zeit in der Atmosphäre angesammelte Sauerstoff verteilte sich auch bis in 20 km Höhe. Dort wirkt die ultraviolette Strahlung der Sonne so stark, dass sie molekularen Sauerstoff (O2) in jeweils zwei Sauerstoffatome (O+O) aufspaltet. Jedes dieser hochreaktiven Sauerstoffatome verbindet sich sofort mit einem Sauerstoffmolekül zu dreiwertigem Sauerstoff, dem Ozon (O2+O=O3). Die so entstandene Ozonschicht ermöglichte nun, dass die lebensfeindliche harte UV-Strahlung den Boden nicht mehr erreichte. Dies ermöglichte eine Besiedelung der oberflächennahen Gewässer. Ohne die Cyanobakterien gäbe es somit keine höheren Lebewesen und damit auch uns nicht. Sie bereiteten die Grundlage, auf welcher die Tiere erst die Ozeane und später auch das Festland erobern konnten. Sie bereiteten uns den Weg.

Mit dieser grundlegenden Umweltveränderung durch die Stromatolithe ergab sich noch ein weiterer erstaunlicher Effekt. Der bis dahin grün erscheinende Himmel änderte seine Farbe fortan in das uns so vertraute Blau. Das liegt daran, dass Ozon die blauen Wellenlängen des sichtbaren Sonnenlichts effektiv streut. Das Maximum der sichtbaren Sonneneinstrahlung liegt aber im grünen Spektralbereich. Das Ozon verschob somit die Himmelsfarbe von Grün nach Blau. Man kann diesen Effekt sogar heutzutage wieder erahnen. Wenn im Frühjahr das Ozonloch über der Antarktis seine größte Ausdehnung erreicht, bekommt der blaue Himmel dort einen leicht grünlichen Farbstich.

Die intensiven Farben des Sonnenuntergangs in der Shark Bay untermalen die geradezu epische Bedeutung dieser Stromatolithe für die Entwicklung des Lebens auf der Erde. Diese faszinierenden lebendigen Steine gewähren uns eine geologische Zeitreise bis zu den Anfängen des Lebens vor mehr als 3500 Millionen Jahren.

Januar 2016
Canon 5DMkII, Canon-L 24-105 mm, Blende 16, 1/10 Sekunde, 180° Panorama,10703x5085 Pixel, 54 Megapixel, ISO 100, Stativ

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