Das Bild zeigt Regenwürmer auf Gartenhandschuhen. (Foto: IMAGO, Cavan Images)

Reise in die Vergangenheit

Mit Regenwurm-Kot das Klima rekonstruieren

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Elena Weidt
Bild von Elena Weidt, Multimedia-Reporterin und Redakteurin SWR Wissen aktuell (Foto: SWR, Elena Weidt)
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Forschende aus Mainz konnten mit Hilfe der Ausscheidungen von Regenwürmern das Klima der letzten Eiszeit nachbilden.

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Regenwurm-Kot gilt als bester Dünger für den Boden. Für Peter Fischer vom Geographischen Institut der Uni Mainz bedeuten die Ausscheidungen von Regenwürmern noch viel mehr:

Es kam aber auch raus, dass wir die eben als Klimazeiger benutzen können. Dass wir darüber rekonstruieren können, wie warm und wie feucht es gewesen ist.

Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist es gelungen, mit dieser Methode die Temperaturen und Niederschläge im Rheingebiet zu ermitteln. Und das über Jahrtausende hinweg.

Regenwurm-Kot ist nicht nur ein guter Dünger, sondern auch sehr wertvoll für die Forschung. (Foto: Pressestelle, Schwalbenberg/Uni Mainz)
Regenwurm-Kot ist nicht nur ein guter Dünger, sondern auch sehr wertvoll für die Forschung. Pressestelle Schwalbenberg/Uni Mainz

Durch ein Substrat bleiben Ausscheidungen erhalten

Schon seit 2018 sammelte das Forschungsteam am Schwalbenberg bei Remagen die Hinterlassenschaften der Würmer und schauten tief in die Vergangenheit.      

Meterdick türmt sich der sogenannte Löss: Reste der letzten Eiszeit, uralter Staub und dazwischen Regenwurm-Häufchen, die per Zufall entdeckt wurden. In diesem kalkhaltigen Substrat bleiben die Regenwurm-Ausscheidungen sehr gut erhalten und verwitterten nicht, erklärt Fischer. Dadurch können Proben genommen und später untersucht werden.

Die Ausscheidungen von Regenwürmern aus der Eiszeit geben Aufschluss über das damalige Klima. (Foto: SWR, SWR/Elena Weidt)
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten den kaltzeitlichen Staub, sogenannten Löss. In dem Sediment fanden sie die uralten Regenwurm-Häufchen. SWR/Elena Weidt

Kalk-Kügelchen im Kot – Der Schlüssel zum Blick in die Vergangenheit

Bei dem Kot geht es nicht um den gewöhnlichen Wurm-Kot, sondern um kleine Kalk-Kügelchen, welche die Regenwürmer mit ihrem Kot ausscheiden. Für die Regenwürmer ist der Kalk besonders wichtig, da dadurch zum Beispiel ihr Blut nicht übersäuert.   

Die bis zu 2,5 Millimeter kleinen Kügelchen sind für die Mainzer Klimaforschung ein echter Glücksfall, denn nur durch sie können die Forschenden weit in die Vergangenheit schauen:

Die ältesten, die wir hier erfasst haben, die sind ungefähr 39.000 Jahre alt und gehen dann kontinuierlich durch bis 22.000 Jahre vor heute.

Das Mineral Calcit, das im Kot der Würmer enthalten ist, wurde fortlaufend ausgeschieden, erklärt Fischer. Selbst in den richtig kalten Phasen hätten die Würmer zwar weniger, aber immer noch ausreichend Ausscheidungen produziert, die nun untersucht werden könnten.

In dem Kot der Regenwürmer befinden sich kleine Kalk-Kügelchen, welche für die Forschenden von besonderem Interesse sind. (Foto: SWR, SWR/Elena Weidt)
In dem Kot der Regenwürmer befinden sich kleine Kalk-Kügelchen, welche für die Forschenden von besonderem Interesse sind. SWR/Elena Weidt

Doch warum sind gerade die Regenwürmer so wichtig? Im Löss sind keine Pflanzenreste erhalten, die ganze Vegetation von damals wurde abgebaut, so Fischer. Abgesehen von Schneckenüberresten, die ebenfalls erhalten sind und von Forschenden untersucht werden können, liefert der Wurm-Kot die wichtigsten Hinweise auf das Klima.

Andere Umweltindikatoren, die man untersuchen könnte, wie sie etwa in Seen oder Flüssen auftreten – das erhält sich hier an Land alles nicht, erklärt Fischer. Bislang wurde zur Klimarekonstruktion eher die Tiefsee erforscht. Das könnte sich durch die neue Methode jetzt ändern.

Weniger Regen und mildere Temperaturen als angenommen

Gemeinsam mit einem französischen Forschungsteam konnten die Mainzer das Klima während der letzten Eiszeit rekonstruieren. Anhand der Ausscheidungen können die Forschenden bestimmen, wie das Sauerstoff- und das Kohlenstoffverhältnis ist.

Diese Werte erlauben dann Rückschlüsse auf die Temperatur und die Niederschläge, die zur Lebzeit der Regenwürmer herrschten. Erste Ergebnisse der Forschung zeigen, dass in der letzten Eiszeit viel weniger Regen fiel, als bislang angenommen. Und auch die Temperaturen waren milder. Über 20.000 Proben wurden untersucht.

Methode auch in anderen Gebieten anwendbar

Die Mainzer Forscher wollen nun mit den Hinterlassenschaften der Regenwürmer ein Klimaarchiv aufbauen.

Die Methode, den Regenwurm-Kot zu untersuchen, ist relativ neu. Sie wurde in den letzten 5 Jahren entwickelt. Angewandt wurde sie bereits zur Rekonstruktion des Klimas am Schwalbenberg bei Remagen und in Nußloch bei Heidelberg.

Dadurch, dass die Standorte miteinander verglichen werden können, können wesentlich genauere Aussagen über das Klima im Rheingebiet getroffen werden, erläutert Fischer.

Die Methode lässt sich aber auch weit über dieses Gebiet hinaus anwenden. „Wir können das natürlich jetzt überall machen. Dort, wo der Regenwurm seine Ausscheidungen hinterlässt, da können wir jetzt mit dieser Methode Klimarekonstruktion vorantreiben", sagt der Forscher.  

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