Wer mit dem Begriff "Karbonatfabriken" industrielle Produktion assoziiert, liegt falsch. Das Gegenteil ist der Fall. Diese Fabriken sind ganz natürlich, denn sie bestehen aus Millionen kleiner Meereslebewesen, beispielsweise Korallenpolypen, die die Riffe bilden. Karbonatfabriken binden Kohlendioxid aus der Atmosphäre und spielen eine wichtige Rolle im globalen Klimahaushalt. Ihre klimabedingten Veränderungen stellte Prof. Dr. Maria Mutti Mitte Januar in ihrer Antrittsvorlesung vor.
Karbonatfabriken wachsen, indem die Meerslebewesen im Wasser gelöstes Kohlendioxid aufnehmen und daraus ihre Schale aus Kalziumkarbonat aufbauen. Die mit 200 Kilometern Ausdehnung größte noch aktive Karbonatfabrik ist das Great Barrier Reef in Australien. Schon vor 600.000 Jahren nahmen hier die ersten Korallenpolypen ihre "Arbeit" auf. Am besten untersucht sind die Karbonatfabriken von Bora Bora und den Bahamas. Tropische Korallenriffe gehören zu den lichtabhängigen Fabriken. Sie kommen nur in Regionen vor, die die typischen mindestens 20 Grad Celsius warmes Wasser, viel Licht und geringe Nährstoffkonzentration aufweisen. Diese Bedingungen herrschen nur in den äquatornahen Gebieten der Erde. Auch Grünalgen gehören zu diesem lichtabhängigen Typ von Karbonatfabriken. Daneben gibt es auch lichtunabhängige Fabriken. Die "Produzenten" in diesen Fabriken sind unter anderem Kolonien bildende Moostierchen und Muscheln.
Karbonatfabriken wachsen nicht einmal einen Millimeter pro Jahr. Die Geschwindigkeit hängt dabei von den klimatischen Bedingungen ab. In der australischen Bucht wachsen gegenwärtig die Karbonatfabriken besonders schnell - 40 Zentimeter in 1000 Jahren. Wie Geologen jetzt herausfanden, war das Wachstum des Korallenriffs in der letzten Eiszeit jedoch genauso schnell. Warum sich die weltweite Abkühlung nicht wachstumshemmend ausgewirkt hat, dafür haben die Geowissenschaftler bisher keine Erklärung.
Noch größere Rätsel gibt das Wachstum der Karbonatfabriken vom lichtunabhängigen Typ in der Antarktis auf. Auf immerhin 15 Zentimeter in 1000 Jahren bringen es dort die lichtunabhängigen Tiefwasserkorallen. "Wie es kommt, dass bei Temperaturen unter null Grad Celsius überhaupt noch etwas wächst, ist noch völlig unverstanden", betonte Maria Mutti. Dieser Frage will sie bald selbst vor Ort nachgehen. Für den nächsten Winter plant sie eine Antarktis-Expedition.
Wenn Geologen Gesteine untersuchen, die von ehemaligen Karbonatfabriken stammen, können sie deshalb Rückschlüsse auf das Klima längst vergangener Zeiten ziehen. Als Beispiel für eine Karbonatfabrik aus längst vergangener Zeit nannte Maria Mutti die Appenien, ein Gebiet, das sich damals vermutlich ganz ähnlich entwickelt hat, wie die Bahamas heute. Später wurde es durch Verschiebungen der Erdplatten angehoben. Hier können Wissenschaftler die Klimageschichte im Laufe der Jahrtausende untersuchen, die sich in den abgelagerten Karbonagestein dokumentiert. Rückschlüsse lassen sich jedoch nicht unbegrenzt weit in die Vergangenheit treffen. In der Zeit vor 65 Millionen Jahren, also vor dem großen Artensterben, dem auch die Dinosaurier zum Opfer fielen, waren andere Organismen als heute an der Karbonatbildung beteiligt. Ehemalige Karbonatfabriken sind auch wirtschaftlich von Interesse. Experten schätzen, dass 60 bis 70 Prozent der Gas- und Ölvorkommen in Karbonatgesteinen gespeichert sind. Diese Vorkommen liegen überwiegend im Mittleren Osten.
Auf Klimaveränderungen reagieren Karbonatfabriken sehr empfindlich. Derzeit herrscht fast im gesamten Korallengürtel der Erde ein langsames Sterben. Wenn die Entwicklung so weitergeht, wird es in 60 Jahren nur noch wenige Gebiete mit lebenden Korallen geben. Bisher gibt es nur Hypothesen über die Ursachen. Die Temperaturerhöhung in den Weltmeeren ist jedoch vermutlich nicht allein schuld. Stattdessen vermuten Experten, dass sich die erhöhte Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre negativ auswirkt. Dadurch löst sich auch mehr von dem Gas im Meerwasser und bildet dabei Kohlensäure, die den Aufbau der Korallen-Skelette behindert. Am Ende ihrer Vorlesung forderte Maria Mutti, dass die Entwicklung von Karbonatfabriken künftig stärker bei der Entwicklung von Klimamodellen berücksichtigt werden sollten.