Atoll

Satellitenbild des Atafu-Atolls in Tokelau im Pazifischen Ozean ⓘ

Ein Atoll ( /ˈæt.ɒl, -ɔːl, -oʊl, əˈtɒl, -ˈtɔːl, -ˈtoʊl/) ist eine ringförmige Insel, einschließlich eines Korallenrands, der eine Lagune teilweise oder vollständig umschließt. Auf dem Rand können sich Koralleninseln oder -buchten befinden: 60 Atolle liegen in warmen tropischen oder subtropischen Ozeanen und Meeren, in denen Korallen wachsen können. Die meisten der etwa 440 Atolle der Welt befinden sich im Pazifischen Ozean. ⓘ

Zwei verschiedene, viel zitierte Modelle, das Senkungs- und das Karstvorläufer-Modell, wurden zur Erklärung der Entstehung von Atollen herangezogen. Nach dem Senkungsmodell von Charles Darwin wird die Entstehung eines Atolls durch das Absinken einer Vulkaninsel erklärt, um die sich ein Korallenriff gebildet hat. Im Laufe der geologischen Zeit stirbt die Vulkaninsel aus und wird erodiert, während sie vollständig unter die Meeresoberfläche sinkt. Während die Vulkaninsel untergeht, wird das Korallensaumriff zu einem Barriereriff, das sich von der Insel löst. Schließlich sind das Riff und die kleinen Koralleninseln darauf alles, was von der ursprünglichen Insel übrig ist, und eine Lagune ist an die Stelle des ehemaligen Vulkans getreten. Bei der Lagune handelt es sich nicht um den ehemaligen Vulkankrater. Damit das Atoll bestehen bleibt, muss das Korallenriff an der Meeresoberfläche erhalten bleiben, wobei das Korallenwachstum mit jeder relativen Veränderung des Meeresspiegels (Absinken der Insel oder Ansteigen des Ozeans) einhergeht. ⓘ

Ein alternatives Modell für die Entstehung von Atollen, das so genannte Antezedenz-Karst-Modell, wurde erstmals von J. E. Hoffmeister vorgeschlagen, später von E. G. Prudy überarbeitet und von A. W. Droxler und anderen anhand einer Zusammenstellung seismischer Reflexions- und Bohrlochdaten von verschiedenen Atollen bewertet und modifiziert. Nach dem Modell des Vorkarsts ist der erste Schritt bei der Bildung eines Atolls die Entwicklung eines flach aufragenden, hügelartigen Korallenriffs während des Absinkens einer ozeanischen Insel vulkanischen oder nichtvulkanischen Ursprungs unter den Meeresspiegel. Wenn dann der relative Meeresspiegel unter das Niveau der flachen Oberfläche des Korallenriffs sinkt, wird es der Atmosphäre als flache Insel ausgesetzt, die durch Regenfälle aufgelöst wird und Kalksteinkarst bildet. Aufgrund der hydrologischen Eigenschaften dieses Karsts ist die Auflösungsrate der freiliegenden Korallen an ihrem Rand am geringsten und nimmt nach innen hin zu, bis sie in der Mitte der Insel ihr Maximum erreicht. Infolgedessen bildet sich eine untertassenförmige Insel mit einem erhöhten Rand. Wenn der relative Meeresspiegel die Insel wieder überflutet, bildet der Rand einen felsigen Kern, auf dem wieder Korallen wachsen, um die Inseln eines Atolls zu bilden, und der überflutete Boden der Untertasse bildet die Lagune innerhalb der Inseln. ⓘ

Ein Atoll ist ein ringförmiges Riff, in der Regel ein Korallenriff, das eine Lagune umschließt. Das Wort Atoll stammt aus dem Dhivehi, der Sprache der Malediven (އަތޮޅު atolhu). Das Korallenriff bildet einen Saum von häufig äußerst schmalen Inseln aus, die nach dem polynesischen Wort für „Insel“ meist als Motu bezeichnet werden. In der Lagune können sich noch Reste des ehemaligen Vulkangipfels als Inseln über den Meeresspiegel erheben. ⓘ

Verwendung

Das Wort Atoll stammt von dem Dhivehi-Wort atholhu (Dhivehi: އަތޮޅު, [ˈat̪oɭu]), was so viel wie Handfläche bedeutet.^OED Dhivehi ist eine indoarische Sprache, die auf den Malediven gesprochen wird. Das Wort wurde erstmals 1625 als 'atollon in der englischen Sprache verwendet. Charles Darwin prägte den Begriff in seiner Monografie The Structure and Distribution of Coral Reefs. Er erkannte den einheimischen Ursprung des Wortes an und definierte es als eine "kreisförmige Gruppe von Koralleninseln", synonym mit "Laguneninsel"

Modernere Definitionen von Atollen beschreiben sie als "ringförmige Riffe, die eine Lagune umschließen, in der es keine anderen Vorsprünge als Riffe und Inseln gibt, die aus Riffdetritus bestehen" oder "in einem ausschließlich morphologischen Sinne [als] ein ringförmiges Bandriff, das eine Lagune umschließt". ⓘ

Verbreitung und Größe

Penrhyn-Atoll ⓘ

NASA-Satellitenbild einiger Atolle der Malediven, die aus 1.322 Inseln bestehen, die in 26 Atollen angeordnet sind ⓘ

Nukuoro aus dem Weltraum. Mit freundlicher Genehmigung der NASA ⓘ

Das Los Roques Archipel in Venezuela, der größte Meeresnationalpark in Lateinamerika, aus dem Weltraum. Mit freundlicher Genehmigung der NASA ⓘ

Blick auf die Küste des Bikini-Atolls von oben ⓘ

Raa-Atoll auf den Malediven ⓘ

Kaafu-Atoll auf den Malediven ⓘ

Es gibt etwa 440 Atolle auf der Welt. ⓘ

Die meisten Atolle befinden sich im Pazifischen Ozean (mit Konzentrationen auf den Karolinen, den Korallenmeerinseln, den Marshallinseln, den Tuamotu-Inseln, Kiribati, Tokelau und Tuvalu) und im Indischen Ozean (Chagos-Archipel, Lakshadweep, die Atolle der Malediven und die Äußeren Inseln der Seychellen). Im Atlantischen Ozean gibt es keine großen Atollgruppen, mit Ausnahme von acht Atollen östlich von Nicaragua, die zum kolumbianischen Departement San Andres gehören, und Providencia in der Karibik. ⓘ

Riffbildende Korallen gedeihen nur in den warmen tropischen und subtropischen Gewässern der Ozeane und Meere, so dass Atolle nur in den Tropen und Subtropen zu finden sind. Das nördlichste Atoll der Welt ist das Kure-Atoll auf 28°25′ N, zusammen mit anderen Atollen auf den nordwestlichen Hawaii-Inseln. Die südlichsten Atolle der Welt sind das Elizabeth Reef bei 29°57′ S und das nahe gelegene Middleton Reef bei 29°27′ S in der Tasmanischen See, die beide zum Coral Sea Islands Territory gehören. Das nächst südlichere Atoll ist Ducie Island in der Pitcairn-Inselgruppe auf 24°41′ S. Das Atoll, das dem Äquator am nächsten liegt, ist Aranuka in Kiribati. Seine Südspitze liegt nur 13 km (8 mi) nördlich des Äquators. ⓘ

Bermuda wird manchmal als das "nördlichste Atoll" bezeichnet, das auf 32°18′ N liegt. Auf diesem Breitengrad würden sich ohne die wärmenden Gewässer des Golfstroms keine Korallenriffe entwickeln. Bermuda wird jedoch als Pseudo-Atoll bezeichnet, weil seine allgemeine Form zwar der eines Atolls ähnelt, aber einen ganz anderen Entstehungsursprung hat. ⓘ

Größte Atolle nach Gesamtfläche (Lagune plus Riff und Festland)

Name	Lage	Standort	Fläche (km2)	Bemerkungen ⓘ
Große Chagos-Bank	6.17°S 72.00°E	Indischer Ozean	12,642	Landfläche 4,5 km2
Reed Bank	11.45°N 116.90°E	Spratly-Inseln	8,866	Überflutet, geringste Tiefe 9 m
Macclesfield-Bank	16.00°N 114.50°E	Südchinesisches Meer	6,448	Überflutet, geringste Tiefe 9,2 m
North Bank (Ritchie Bank, nördlich der der Saya de Malha Bank)	9.07°S 60.20°E	Nördlich der Saya de Malha Bank	5,800	Überflutet, geringste Tiefe <10 m
Rosalind Bank	16.43°N 80.52°W	Karibik	4,500	Überflutet, geringste Tiefe 7,3 m
Thiladhunmathi (Boduthiladhunmathi)	6.73°N 73.04°E	Malediven	3,850	Landfläche 51 km2
Chesterfield-Inseln	19.35°S 158.66°E	Neukaledonien	3,500	Landfläche <10 km2
Huvadhu-Atoll	0.50°N 73.30°E	Malediven	3,152	Landfläche 38,5 km2
Truk-Lagune	7.42°N 151.78°E	Chuuk, FSM	3,152
Sabalana Inseln	6.75°S 118.83°E	Indonesien	2,694
Nukuoro-Atoll	3.85°N 154.94°E	Pohnpei, FSM	40	Landfläche 1,7 km2 in 40 Inselchen
Lihou-Riff	17.42°S 151.67°E	Korallenmeer	2,529	Landfläche 1 km2
Bassas de Pedro	13.08°N 72.42°E	Lakshadweep, Indien	2,474	Überflutet, geringste Tiefe 16,4 m
Ardasier-Bank	7.71°N 114.25°E	Spratly-Inseln	2,347	Cay an der Südseite?
Kwajalein-Atoll	9.19°N 167.47°E	Marshallinseln	2,304	Landfläche 16,4 km2
Diamond Islets Bank	17.42°S 150.96°E	Korallenmeer	2,282	Landfläche <1 km2
Namonuito-Atoll	8.67°N 150.00°E	Chuuk, FSM	2,267	Landfläche 4,4 km2
Ari-Atoll	3.86°N 72.83°E	Malediven	2,252	Landfläche 69 km2
Maro-Riff	25.42°N 170.59°W	Nordwestliche Hawaii-Inseln	1,934
Rangiroa	15.13°S 147.65°W	Tuamotu-Inseln	1,762	Landfläche 79 km2
Kolhumadulhu-Atoll	2.37°N 73.12°E	Malediven	1,617	Landfläche 79 km2
Kaafu-Atoll (Nord-Malé-Atoll)	4.42°N 73.50°E	Malediven	1,565	Landfläche 69 km2
Ontong Java-Atoll	5.27°S 159.35°E	Salomon-Inseln	1500	Landfläche 12 km2

In den meisten Fällen ist die Landfläche eines Atolls im Vergleich zur Gesamtfläche sehr klein. Atoll-Inseln sind niedrig gelegen und haben eine Höhe von weniger als 5 Metern (16 Fuß). Gemessen an der Gesamtfläche ist Lifou (1.146 km2) das größte Korallenatoll der Welt, gefolgt von Rennell Island (660 km2). In anderen Quellen wird Kiritimati jedoch als das flächenmäßig größte Atoll der Welt genannt. Es ist auch ein erhöhtes Korallenatoll (321 km2, 124 sq mi Landfläche; nach anderen Quellen sogar 575 km2, 222 sq mi), 160 km2 (62 sq mi) Hauptlagune, 168 km2 (65 sq mi) andere Lagunen (nach anderen Quellen 319 km2, 123 sq mi Gesamtgröße der Lagune). ⓘ

Die Überreste eines alten Atolls in Form eines Hügels in einem Kalksteingebiet werden als Riffkuppen bezeichnet. Das zweitgrößte Atoll, gemessen an der Landfläche, ist Aldabra mit 155 km2 (60 sq mi). Das größte Atoll in Bezug auf die Anzahl der Inseln ist das Huvadhu-Atoll im Süden der Malediven mit 255 Inseln. ⓘ

Karte aus Charles Darwins 1842 erschienenem Werk The Structure and Distribution of Coral Reefs (Aufbau und Verbreitung von Korallenriffen), die die wichtigsten Gruppen von Atollen und Korallenriffen auf der Welt zeigt ⓘ

Viele Atolle besitzen jedoch eine nur geringe Landfläche und keine natürlichen Süßwasserquellen und sind daher unbewohnte Inseln. ⓘ

Formation

Luftaufnahme von Bora Bora ⓘ

Tarawa-Atoll ⓘ

Bikini-Atoll ⓘ

Im Jahr 1842 erklärte Charles Darwin die Entstehung von Korallenatollen im südlichen Pazifik auf der Grundlage von Beobachtungen, die er während einer fünfjährigen Reise an Bord der HMS Beagle von 1831 bis 1836 gemacht hatte. Darwins Erklärung legt nahe, dass verschiedene tropische Inseltypen - von hohen Vulkaninseln über Barriereriffinseln bis hin zu Atollen - eine Abfolge von allmählichen Absenkungen dessen darstellen, was als ozeanischer Vulkan begann. Er schlussfolgerte, dass ein Korallenriff, das eine Vulkaninsel im tropischen Meer umgibt, nach oben wächst, wenn die Insel absinkt (sinkt), und so zu einem "Beinahe-Atoll" oder einer Barriereriff-Insel wird, wie es für eine Insel wie Aitutaki auf den Cook-Inseln und Bora Bora und andere auf den Gesellschaftsinseln typisch ist. Das Saumriff wird zu einem Barriereriff, weil der äußere Teil des Riffs sich durch biotisches Wachstum in der Nähe des Meeresspiegels hält, während der innere Teil des Riffs zurückfällt und zu einer Lagune wird, weil die Bedingungen für die Korallen und Kalkalgen, die für das meiste Riffwachstum verantwortlich sind, weniger günstig sind. Mit der Zeit sinkt der alte Vulkan unter die Meeresoberfläche und das Barriereriff bleibt zurück. An diesem Punkt ist die Insel zu einem Atoll geworden. ⓘ

Das von J. E. Hoffmeister, F. S. McNeil, E. G. Prudy und anderen formulierte Antezedenz-Karstmodell besagt, dass Atolle pleistozäne Erscheinungen sind, die das direkte Ergebnis der Wechselwirkung zwischen Absenkung und bevorzugter Karstauflösung sind, die im Inneren von Korallenriffen mit flachen Spitzen während der eiszeitlichen Tiefstände des Meeresspiegels auftrat. Die erhöhten Ränder entlang einer Insel, die durch diese bevorzugte Karstauflösung entstanden sind, werden zu Orten des Korallenwachstums und zu Atollinseln, wenn sie während interglazialer Hochphasen überflutet werden. ⓘ

Die Forschungen von A. W. Droxler und anderen stützen das Modell des Vorläuferkarstes, da sie feststellten, dass die Morphologie moderner Atolle unabhängig von den Einflüssen einer darunter liegenden, überfluteten und verschütteten Insel ist und nicht auf ein ursprüngliches Saumriff / Barriereriff zurückgeht, das mit einem langsam absinkenden vulkanischen Gebäude verbunden ist. Die neogenen Riffe, die den untersuchten modernen Atollen zugrunde liegen und die versunkene Insel vollständig begraben, sind allesamt keine Atoll-Riffe mit flacher Spitze. Sie fanden nämlich heraus, dass sich Atolle erst im MIS-11, also in der mittleren Brünnzeit, bildeten, als viele der früheren Inseln bereits vollständig überflutet und von flachen Riffen im Neogen begraben worden waren. ⓘ

Atolle sind das Produkt des Wachstums tropischer Meeresorganismen, und daher sind diese Inseln nur in warmen tropischen Gewässern zu finden. Vulkanische Inseln, die jenseits der für hermatypische (riffbildende) Organismen erforderlichen warmen Wassertemperatur liegen, werden zu Seebergen, wenn sie absinken und an der Oberfläche erodiert werden. Eine Insel, die sich dort befindet, wo die Wassertemperaturen gerade so warm sind, dass das Riffwachstum mit der Absenkungsrate Schritt halten kann, wird als Darwin Point bezeichnet. Inseln in kälteren, polareren Regionen entwickeln sich zu Seamounts oder Guyots; wärmere, äquatorialere Inseln entwickeln sich zu Atollen, zum Beispiel das Kure-Atoll. Alte Atolle aus dem Mesozoikum scheinen jedoch andere Wachstums- und Entwicklungsmuster aufzuweisen. ⓘ

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  Darwins Theorie beginnt mit einer vulkanischen Insel, die ausstirbt

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  Während die Insel und der Meeresboden absinken, bildet sich durch Korallenwachstum ein Saumriff, das oft eine flache Lagune zwischen dem Land und dem Hauptriff einschließt.

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  Wenn das Absinken weitergeht, wird das Saumriff zu einem größeren Barriereriff, das sich weiter von der Küste entfernt und eine größere und tiefere Lagune enthält.

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  Schließlich sinkt die Insel unter das Meer, und das Barriereriff wird zu einem Atoll, das eine offene Lagune umschließt. ⓘ

Korallenatolle sind wichtige Orte, an denen die Dolomitisierung von Kalzit stattfindet. Für die Dolomitisierung von Kalzit und Aragonit in den Atollen wurden mehrere Modelle vorgeschlagen. Es handelt sich um die Modelle Verdunstung, Sickerwasser-Rückfluss, Mischzone, Vergrabung und Meerwasser. Obwohl der Ursprung der Ersatzdolomite nach wie vor problematisch und umstritten ist, wird allgemein angenommen, dass Meerwasser die Magnesiumquelle für die Dolomitisierung und die Flüssigkeit war, in der Kalzit dolomitisiert wurde, um die Dolomite in den Atollen zu bilden. Es wurden verschiedene Prozesse angeführt, die große Mengen an Meerwasser durch ein Atoll trieben, um die Dolomitisierung zu ermöglichen. ⓘ

Eine andere Theorie des österreichischen Zoologen und Meeresforschers Hans Hass (1919–2013) kommt dagegen ohne Vulkane aus. Nach ihr bilden sich Atolle aus kegelförmigen Riffen, bei denen die Korallen im Zentrum wegen ungenügender Wasserversorgung absterben und nur die Korallen am Rand weiterwachsen, so dass ebenfalls eine ringförmige Struktur entsteht. ⓘ

Untersuchung der Royal Society of London

Luftaufnahme des Wake Island-Atolls, Teil des Pacific Remote Islands Marine National Monument ⓘ

In den Jahren 1896, 1897 und 1898 führte die Royal Society of London auf dem Funafuti-Atoll in Tuvalu Bohrungen durch, um die Entstehung von Korallenriffen zu untersuchen. Sie wollten herausfinden, ob sich in den Korallen der pazifischen Atolle Spuren von Flachwasserorganismen in der Tiefe finden lassen. Diese Untersuchung knüpfte an die von Charles Darwin im Pazifik durchgeführten Arbeiten zur Struktur und Verbreitung von Korallenriffen an. ⓘ

Die erste Expedition im Jahr 1896 wurde von Professor William Johnson Sollas von der Universität Oxford geleitet. Zu den Geologen gehörten Walter George Woolnough und Edgeworth David von der Universität von Sydney. Professor Edgeworth David leitete die Expedition im Jahr 1897. Die dritte Expedition im Jahr 1898 wurde von Alfred Edmund Finckh geleitet. ⓘ

Nationale Denkmäler der Vereinigten Staaten

Am 6. Januar 2009 kündigte US-Präsident George W. Bush die Schaffung des Pacific Remote Islands Marine National Monument an, das mehrere Inseln und Atolle unter US-Gerichtsbarkeit umfasst. ⓘ

Gehobene Atolle

Durch spätere Einwirkung (Anhebung der Erdkruste, Absinken des Meeresspiegels) kann es geschehen, dass sich ein Atoll „hebt“ und die vom Korallenring umschlossene Lagune weitgehend, gelegentlich auch vollständig austrocknet. Man spricht dann von einem „gehobenen Atoll“. Beispiele hierfür sind Niue, Nauru oder Henderson Island. ⓘ

Folgen der globalen Klimaveränderung

Die Bewohner vieler Atolle sind aufgrund des befürchteten Anstiegs des Meeresspiegels infolge der globalen Erwärmung um ihre Lebensgrundlage besorgt. Des Weiteren steht die wegen der dünner werdenden Ozonschicht zunehmende UV-Strahlung im Verdacht, das Wachstum der Korallen zu stören. Die stetig ansteigende CO₂-Konzentration in der Atmosphäre bewirkt darüber hinaus eine Übersäuerung des oberflächennahen Meerwassers. Das Kohlenstoffdioxid löst sich im Meerwasser zu Hydrogencarbonat, welches den Kalk angreift, der dem Riff die Stabilität verleiht. ⓘ