“ Die Oberfläche der Erde ist viel schöner und weit komplizierter als jede leblose Welt. Unser Planet ist vom Leben geprägt und eine Eigenschaft, die das Leben auszeichnet, ist seine Komplexität.,“

Carl Sagan in „Cosmos-The Persistence of Memory“

Im Juli 1791 veröffentlichte der französische Aristokrat, Abenteurer und Naturforscher Diedonnè-Silvain-Guy-Tancrede de Gvalet de Dolomieu einen kurzen Artikel über einen besonderen Kalkstein, den er während einer Reise in den Alpen beobachtet hatte. Das weiße Gestein war dem gewöhnlichen Kalkstein sehr ähnlich, aber die Mineralkörner, die das ungewöhnliche Gestein bildeten, zeigten fast keine Reaktion mit Säuren, im Gegensatz zu Kristallen aus Calcit oder Aragonit (den Hauptmineralien von Kalkstein), die heftig reagieren., Drei Jahre später führte der Naturforscher Richard Kirman den Dolomit als neues Mineral ein; Der Name von dort wurde verwendet, um die Dolostone – Felsen zu benennen und gab schließlich den Dolomiten – in der Vergangenheit einfach als „Blasse Berge“ bezeichnet-ihren tatsächlichen Namen.

Im 19.Jahrhundert war die Entstehung der Dolomiten eines der großen geologischen Geheimnisse., Fossilien lieferten Hinweise darauf, dass die Felsen, aus denen die Berge bestehen, einst von lebenden Organismen im Meer gebildet wurden, aber in diesen frühen Tagen der Geologie war fast nichts über den Meeresboden und die Sedimentation in Ozeanen bekannt.

Abb.1. Fossilien von Korallen-Margarosmilia sp.Juni 1770 entdeckte der Entdecker James Cook nicht ganz freiwillig (die“ HMS Endeavour “ kollidierte damit) eine der größten Biokonstruktionen auf dem Planeten Erde – das Great Barrier Reef von Australien., Hier bildeten sich unter der Meeresoberfläche scheinbar gigantische Kalkberge – aber wie genau und wie konnten sich diese Berge vom Meeresgrund erheben und eine der faszinierendsten Landschaften der Welt bilden?

Eine der frühesten Beschreibungen von Korallenriffen stammt von einem bestimmten Herrn., Strachan, der 1704 der Royal Society in London ein dreiseitiges Papier vorlegte, in dem über die Bildung dieser Strukturen spekuliert wurde:

“ Es gibt große Ufer dieser Koralle, sie ist porös und so hart oder doch so glatt wie die aufrecht stehende, die in kleinen Zweigen wächst. Wenn, von denen wir sprechen, ausgewachsen ist, wachsen andere dazwischen, wo noch andere wachsen werden, bis die ganze Struktur so hart wie ein Stein ist.,“

Diese Idee wurde wahrscheinlich nicht vor Ort verifiziert, sondern basierend auf den wenigen Reisekonten, die zu dieser Zeit von Schiffen im Indischen und Pazifischen Ozean zurückgebracht wurden.

1772 bis 1775 wirkte der deutsche Naturforscher Georg Forster (1729-1798) als Naturforscher während einer der Expeditionen von James Cook. Sie besuchten die Atolle und vulkanischen Inseln des Pazifischen Ozeans. Forster beobachtete, dass Korallen in den ersten Metern der Wassersäule leben, aber dass sich ein Riff auf 300-600 Meter über dem Meeresboden erhebt. Er entwickelte zwei Hypothesen, um diese Beobachtung zu erklären., Die Korallen wachsen langsam vom Meeresboden bis zur Oberfläche, wo Erosion das Riff nivelliert, um die ebene Oberfläche eines Atolls zu bilden, oder alternativ, heftige Vulkanausbrüche schob Korallenflecken an die Oberfläche.

Fast ein halbes Jahrhundert später faszinierte ein anderer Naturforscher die mysteriöse Verbindung zwischen Korallen und Atollen. Während seiner Reise an Bord der “ HMS Beagle „(1831-1836) studierte der junge Geologe C. Darwin Lyells“ Prinzipien der Geologie “ und das Kapitel über Riffe im Pazifik regte seine Fantasie an., Februar 1835, hatte Darwin ein sehr starkes Erdbeben erlebt und kurz darauf Hinweise auf mehrere Meter Anstieg in der Region festgestellt. In Übereinstimmung mit Lyells Ansicht stellte sich Darwin vor, dass Berge durch viele ähnliche Ereignisse während der geologischen Zeit steigen und sinken könnten.

Basierend auf der Beschreibung im Buch der Atolle und unter der Annahme langsamer Bewegungen der Erdoberfläche entwickelte Darwin eine vorläufige Hypothese, um die Bildung von Atollen in der Mitte des Meeres zu erklären., Er gibt in seiner Autobiographie von 1887 zu:

“ Keine andere Arbeit von mir wurde in einem so deduktiven Geist begonnen; denn die ganze Theorie wurde an der Westküste Südamerikas ausgedacht, bevor ich ein wahres Korallenriff gesehen hatte. Ich musste daher meine Ansichten nur durch eine sorgfältige Untersuchung lebender Riffe überprüfen und erweitern. Es sollte jedoch beachtet werden, dass ich mich in den beiden Vorjahren unaufhörlich um die Auswirkungen der intermittierenden Erhebung des Landes zusammen mit der Denudation und Ablagerung von Sedimenten auf die Küsten Südamerikas gekümmert hatte., Dies führte mich notwendigerweise dazu, viel über die Auswirkungen des Absinkens nachzudenken, und es war leicht, die fortgesetzte Ablagerung von Sedimenten durch das Aufwärtswachstum von Korallen in der Vorstellung zu ersetzen. Dazu sollte meine Theorie der Bildung von Barriereriffen und Atollen formuliert werden.“

Darwin erkannte, dass die Tiere, die die Korallen bildeten, Sonnenlicht benötigten, damit die Korallen nicht auf dem dunklen Meeresboden wachsen konnten. Darwin stellte sich daher vor, dass die Gipfel erloschener Vulkane, die sich der Meeresoberfläche nähern, ein gemeinsames Merkmal in den von ihm besuchten Ozeanen, langsam absinken würden., Diese Bewegungen waren langsam genug, um es den Korallen zu ermöglichen, die Abwärtsbewegung auszugleichen und auf Meereshöhe zu leben, wo viel Licht und Nährstoffe zur Verfügung standen.

Abb.3. Atollbildung und Riffwachstum (nach DARWIN 1842). Darwin schlug vor, dass Vulkaninseln mit Fransenriffen, Inseln mit Barriereriffen und Atollen (d. H. Ringförmige Riffe ohne Vulkaninsel) verschiedene Stadien eines Prozesses sind, der durch Zeit, Absinken des vulkanischen Kerns und Riffwachstum gesteuert wird., Dieses berühmte Konzept basiert auf der Oberflächenuntersuchung von Riffen und dem Vergleich von Inseln und Atollen in verschiedenen Entwicklungsstadien. Daten zu den Pisten und Becken fehlten zu dieser Zeit praktisch.

Darwins Hypothese war sehr spekulativ und basierte nur auf oberflächlichen Beobachtungen – es gab zu dieser Zeit einfach keine Möglichkeit, die Form und Basis von Korallenriffen zu untersuchen., Trotzdem fügte Lyell Darwins Theorie in spätere Ausgaben seiner „Prinzipien“ ein, und der amerikanische Geologe James Dwight Dana (1813-1895), der 1838-1842 den Pazifik besuchte, bestätigte die meisten Beobachtungen Darwins.

Wichtige Modifikationen dieser dreistufigen Rifftheorie kamen 1868 hinzu, als der deutsche Zoologe Carl Semper (1832-1893) auf der Insel Palau das gleichzeitige Vorkommen der drei verschiedenen Riffarten beschrieb, was der von Darwin vorgeschlagenen zeitlichen Abfolge widersprach., In den Jahren 1878 und 1880 veröffentlichte der Ozeanograph John Murray (1841-1914) seine Beobachtungen während der Challenger-Expedition (1872-1876) auf den Inseln Palau und Fijis. Er postulierte, dass Riffe auf U-Boot-Erhebungen jeglicher Art wachsen, wenn sie hoch genug sind, nicht nur Vulkane.

Diese neue Theorie wurde vom Geologen Alexander Agassiz und anderen stark unterstützt und modifiziert. Atolle wachsen aus flachen U-Boot-Erhebungen verschiedener Herkunft auf., Korallen in der Mitte des Riffs sterben aufgrund der reduzierten Wasserzirkulation ab, dann wird das Kalkskelett der riffbauenden Organismen durch Erosionsmittel aufgelöst. Am Ende bildet sich eine Lagune und die charakteristische Form eines Atolls.

Diese Beobachtungen lebender Riffe in den tropischen Meeren lieferten neue Impulse zur Interpretation der geologischen Zusammenhänge in den Dolomiten. 1860 besuchte und studierte der österreichische Geologe Baron Ferdinand F. von Richthofen (1833-1905) das Gebiet der Dolomiten., Er entdeckte, dass die Sandstein-und Tuffablagerungen, die die isolierten Gipfel von Dolostone umgaben, große Kalksteinblöcke enthielten, von denen einige noch erkennbare Fossilien von Korallen enthielten. Basierend auf der von Darwin vorgeschlagenen Evolutionstheorie eines Riffs schlug Richthofen vor, dass die isolierten Gipfel die intakten Überreste eines alten Riffs waren, das immer noch von klastischen Sedimenten eines alten Ozeanbeckens umgeben war, in dem von Zeit zu Zeit Erdrutsche von den steilen Hängen des Riffs große Korallenbrocken ablagerten.

Abb.4. & 5., Das Richthofen-Riff, ein Teil eines Triasriffs mit Zungen ehemaliger U-Boot-Erdrutsche (von links nach rechts) in die Sedimente eines Beckens (St. Kassian-Fm; Wengen-Fm, hauptsächlich Sandsteine und Mergel) von MOJSISOVICS 1879.

Abb.6. Nahaufnahme eines Kalksteinfelsen (ehemalige Trümmer aus dem Riff), sogenannte Cipit-Kalkblöcke, eingebettet in den Wengen-Fm.,

Der junge Geologe Edmund Mojsisovics von Mojsvar (1833-1905) entwickelte diese Riffhypothese weiter und kartierte detailliert die Beziehungen zwischen den einzelnen Fazies (ein Begriff, der das Auftreten eines Gesteins und die korrelierte Ablagerungsumgebung beschreibt), die von der Lagune des Atolls bis zum offenen Meer reichen. Massive, viele tausend Meter dicke Riffe von Dolostone wandelten sich plötzlich zu gut gebetteten Carbonaten um, die sich in einer zentralen flachen Lagune ablagerten., Der ehemalige Hang des Riffs bestand aus Zungen von Riffschutt, die in Sandsteinen, Schiefer und Basalten eingebettet waren, die sich auf dem Meeresboden ablagerten.

Abb.7. Beispiele für Hangbettung in den äußeren Teilen der Karbonatplattformen der Dolomiten (nach MOJSISOVIC 1879). Schema der Einstreu an den Flanken der Karbonatplattformen und Beispiele für Flanken – und Beckenablagerungen von der Schlern – /Schlernplattform. Beachten Sie die reichlich vorhandenen Kalksteinfelsen in den Beckensedimenten.,

Solche starken sedimentären Gesichtsänderungen galten bis dahin als unmöglich. Die Rekonstruktion der Dolomiten als uralte Atoll-Landschaft wirkte so radikal, dass Mojsisovics verpflichtet war, einen privaten Verleger für sein revolutionäres Werk zu finden (MOJSISOVIC 1879).

Literatur:

AGASSIZ, A. (1903): Berichte über die Wissenschaftlichen Ergebnisse der Expedition in den Tropischen Pazifik, den Marshall-Inseln. Mem. Mus. Comp. Zool. Harvard College 28: 271-329

DARWIN, C., (1837): Auf bestimmten Höhen-und Senkgebieten im Pazifik und im Indischen Ozean, wie aus der Untersuchung von Korallenformationen abgeleitet. Proceedings of the Geological Society of London 2: 552-554

DARWIN, C. (1842): Die Struktur und Verteilung von Korallenriffen. D. Appleton Co. New York: 214

DARWIN, C. (1898): Die Struktur und Verteilung von Korallenriffen. 3. Auflage, D. Appleton & Co. New York: 214

DOBBS, D. (2005) Reef Madness: Charles Darwin, Alexander Agassiz und die Bedeutung von Korallen., Pantheon Books: New York

MOJSISOVIC, E.v. (1879): Die Dolomit-Riffe von Südtirol und Venetien: Beiträge zur Bildungsgeschichte der Alpen. Alfred Hölder, Vienna: 551

SCHLAGER, W. & KEIM, L. (2009): Carbonate platforms in the Dolomites area of the Southern Alps – historic perspectives on progress in sedimentology. Sedimentology 56: 191-204