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Jamaika-Fruchtfledermaus (Artibeus jamaicensis)
By Alex Borisenko, Biodiversity Institute of Ontario - Entry on Artibeus jamaicensis at BOLD Systems - Image, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14701767

Auch von dieser Spezies stammt der Guano in der Höhle in Jamaika: Jamaika-Fruchtfledermaus (Artibeus jamaicensis). Bild: Wikimedia/Alex Borisenko, Biodiversity Institute of Ontario

Kolumbus, Klimawandel, Kernwaffentests – was alles im Fledermauskot steckt



Eisbohrkerne sind ein Fenster in die Vergangenheit. Die langen zylindrischen Körper, die Wissenschaftler etwa aus dem antarktischen oder grönländischen Eisschild entnehmen, sind Klimaarchive, aus denen sich Informationen über das Klima der Vergangenheit gewinnen lassen. Ähnlich wie bei Jahresringen von Baumstämmen verraten Unterschiede in der Beschaffenheit der Eisschichten vergangene Klimaschwankungen. Der Bohrkern mit dem ältesten Eis stammt aus der Antarktis, ist mehr als 3200 Meter lang und reicht rund 900'000 Jahre in die Vergangenheit zurück.

So weit bringt es ein Bohrkern nicht, der kürzlich von Forschern der Universität Ottawa ausgewertet worden ist: Er reicht nur gerade 4300 Jahre zurück. Doch diese vergleichsweise bescheidene Zeitspanne erscheint in einem anderen Licht, wenn man das Material in Betracht zieht, aus dem der Bohrkern besteht – es handelt sich um Fledermausguano, also um abgelagerten Kot der Fledertiere.

Guano

Guano – ein feinkörniges Gemenge hauptsächlich aus Phosphaten und Nitraten – entsteht aus den Exkrementen von Seevögeln, die auf Kalkstein einwirken. Guano wurde schon von den Inka als Dünger verwendet. Im 19. Jahrhundert kam es zu einem regelrechten Guano-Boom, da sich aus dem Stoff auch Salpeter gewinnen lässt – früher ein unverzichtbarer Bestandteil von Sprengstoff. Um wertvolle Guano-Bestände wurde sogar Krieg geführt.
Handelt es sich um die Ausscheidungen von Fledermäusen, spricht man von Fledermausguano, der mehr Harnstoff enthält. Auch Fledermausguano wird wie der herkömmliche Guano als Dünger verwendet. Der Abbau ist jedoch umstritten, da er für die Fledermäuse Stress verursacht.
Guano
Fledermausguano

Der etwa zwei Meter lange Guano-Bohrkern stammt aus der Home-Away-from-Home-Höhle in Jamaika, in der zurzeit rund 5000 Fledermäuse verschiedener Arten leben, darunter die Jamaika-Fruchtfledermaus oder die Antillen-Kinnblattfledermaus. Generation um Generation der Fledertiere hinterliess hier ihre Exkremente, Schicht um Schicht. Die älteste ist nur wenig jünger als die Pyramiden von Gizeh. Einzig weil der Zugang zur Höhle ohne Ausrüstung kaum möglich ist, konnte dieser Guano-Haufen nahezu ungestört über Jahrtausende anwachsen, was an leichter zugänglichen Stellen kaum der Fall gewesen wäre.

Eingang zur Home-Away-from-Home-Höhle in Jamaika

Der Eingang zur Home-Away-from-Home-Höhle auf Jamaika. Bild: Chris Grooms

Spuren im Fäkal-Archiv

Was aber konnten die Wissenschaftler um den Limnologen Jules Blais alles aus diesem Bohrkern der speziellen Art herauslesen? Eine ganze Menge, wie aus der Studie hervorgeht, die im März in der Fachzeitschrift «Journal of Geophysical Research: Biogeosciences» erschienen ist. Nicht nur klimatisch bedingte Veränderungen im Fressverhalten der Fledermäuse hinterliessen Spuren im Fäkal-Archiv, sondern auch die Atomtests oder die Verbrennung von bleihaltigem Benzin im 20. Jahrhundert. Selbst die Ankunft der Europäer nach der Entdeckungsfahrt von Christoph Kolumbus im Jahr 1492 schlug sich im Guano nieder.

Bei der Auswertung konzentrierten sich die Forscher besonders auf Sterine, auch Sterole genannt. Das sind organische Moleküle, die von Pflanzen (Phytosterine), aber auch von Tieren (Zoosterine) oder Pilzen (Mycosterine) produziert werden. Fledermäuse nehmen sie über die Nahrung auf; Phytosterine über Obst, Zoosterine über Insekten. Die Moleküle bleiben nicht lange im Körper der Tiere, sondern werden über die Exkremente wieder ausgeschieden. In diesen Kot-Sedimenten können sie über Jahrtausende hinweg nachgewiesen werden.

Fledermausguano-Depot in der Home-Away-from-Home-Höhle auf Jamaika.

Die Fledermausguano-Schicht in der Höhle ist etwa zwei Meter mächtig. Bild: Chris Grooms

Aus dem Verhältnis zwischen Phyto- und Zoosterinen in den verschiedenen Schichten des Guano-Bohrkerns konnten die Forscher Rückschlüsse auf die vorherrschende Ernährungsweise der Fledermäuse im jeweiligen Zeitraum ziehen. Es zeigte sich beispielsweise, dass die Anzahl der pflanzlichen Sterine im Vergleich zu den tierischen während des mittelalterlichen Klimaoptimums stark anstieg. Dabei handelt es sich um eine Phase vergleichsweise warmen Klimas, die auf der Nordhalbkugel etwa von 950 bis 1250 dauerte.

Einen ähnlichen Anstieg konnten die Forscher für einen Zeitraum vor etwa 3000 Jahren feststellen, in dem das Klima ebenfalls warm und trocken war. «Trockene Bedingungen sind normalerweise schlecht für Insekten», erklärt Blais im Journal «Earth and Space Science» der American Geophysical Union. «Wir vermuten, dass die Fledermäuse in Trockenperioden Obst bevorzugten».

Antillen-Kinnblattfledermaus (Mormoops blainvillei)

Die Antillen-Kinnblattfledermaus (Mormoops blainvillei) lebt ebenfalls in der Höhle. Bild: Sherri and Brock Fenton

Von Kolumbus bis zu den Atomtests

Neben den Sterinen untersuchten die Forscher auch das Verhältnis von zwei Kohlenstoff-Isotopen in den Schichten des Guano-Bohrkerns. Kohlenstoff hat zwei stabile Isotope: 12C und 13C, wobei 13C nur gerade gut 1 Prozent der Gesamtmenge ausmacht. Das Mischungsverhältnis gibt Aufschluss über die Herkunft des Kohlenstoffs. Wie die Wissenschaftler feststellen konnten, änderte sich das 12C-13C-Verhältnis im 16. Jahrhundert – just dann, als Jamaika zur Hauptanbauregion von Zuckerrohr wurde, nachdem Kolumbus auf seiner zweiten Reise 1493 erstmals Zuckerrohrsetzlinge in die Karibik mitgebracht hatte. Die Fledermäuse frassen zwar nicht das Zuckerrohr, aber vermutlich verzehrten sie Insekten, die in und nahe bei den Zuckerrohrfeldern lebten und so einen Teil ihres Kohlenstoffs aus dieser Pflanze bezogen.

Briefmarke zum Gedenken an die Landung von Christoph Kolumbus auf Jamaika

Briefmarke zum Gedenken an die Landung von Christoph Kolumbus auf Jamaika im Jahr 1494. Bild: Shutterstock

Die oberirdischen Atomtests, die von 1945 bis 1996 durchgeführt wurden, liessen sich anhand des radioaktiven Isotops Caesium-137 (137Cs) aus dem Guano-Bohrkern herauslesen. 137Cs kommt in der Natur nicht vor und entsteht nur bei der Kernspaltung. In den frühen Sechzigerjahren, als mehrere massive Atomtests stattfanden, war ein starker Anstieg von 137Cs zu verzeichnen.

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Die Verwendung von bleihaltigem Benzin wiederum zeigte sich in einem starken Anstieg des Bleigehalts im Guano-Bohrkern Mitte des 20. Jahrhunderts. Die Forscher massen dazu den Anteil der vier stabilen Blei-Isotope, aus denen die Herkunft des Metalls hervorgeht, und stellten einen Rückgang der Isotope 206Pb und 207Pb fest, der sich mit dem bleihaltigen Benzin in Verbindung bringen lässt.

Zu wertvoll für die Verwendung als Dünger

Blais und sein Team haben mit ihrer Studie gezeigt, dass Bohrkerne aus Fledermausguano einen Schatz von Informationen enthalten können, den es mit geeigneten Methoden zu heben gilt. Die Fäkal-Archive können uns beispielsweise viel über den langfristigen Klimawandel beibringen. Und anhand der im Guano konservierten Fledermaus-DNA lässt sich auch viel über die Entwicklung und Veränderung dieser Populationen in Erfahrung bringen, wie Blais betont. All dies müsste Grund genug sein, Fledermausguano nicht als profanen Dünger zu verwenden.

Fledermausguano in der Home-Away-from-Home-Höhle auf Jamaika.

Wertvolles Bio-Archiv: Fledermausguano. Bild: Chris Grooms

Schweizer Fledermäuse vom Aussterben bedroht

Video: srf/SDA SRF

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