Stress im südlichen Eis

28. Februar 2012, 18:29
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Der Klimawandel führt in der Antarktis zu einer komplexen Kettenreaktion: Schmelzende Gletscher verursachen ein Massensterben von Kleinkrebsen

 Andere Arten kommen mit den steigenden Temperaturen relativ gut zurecht.

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62° 14' Süd, 58° 40' West: Potter Cove an der Küste von King George Island ist ein desolater Ort. Eine kleine Meeresbucht, umringt von grauen Steinufern und Gletschern. Nur die bunten Baracken der argentinischen Polarstation Jubany und das angegliederte internationale Dallmann-Labor bringen etwas Farbe in die Landschaft. Die einfachen Gebäude bieten Wissenschaftern aus aller Welt Unterkunft und Arbeitsmöglichkeiten - sogar im Winter.

Die Forscher haben mehr als genug zu tun, denn die Lage ist dramatisch. Nirgendwo sonst erwärmt sich das Südpolgebiet infolge des Klimawandels so schnell wie hier im Archipel der South Shetland Islands und auf der benachbarten Westantarktischen Halbinsel. Die regionale Durchschnittstemperatur ist in den vergangenen 50 Jahren um etwa ein Grad gestiegen.

"Als ich zum ersten Mal 1998 nach Jubany kam, konnte man noch mit einem kleinen Flugzeug auf einem der Gletscher landen, und heute gibt es an der Stelle gar kein Eis mehr", berichtet die Biologin Doris Abele vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven.

Abele koordiniert seit 2000 die Forschungstätigkeit des Dallmann-Labors und leitet auch das 2010 gestartete Projekt Imcoast. Letzteres hat zum Hauptziel, die Auswirkungen der Erwärmung auf die Ökosysteme im Küstengebiet zu erforschen. Die größten Probleme verursachen die Gletscher. Sie schmelzen im Sommer immer stärker ab. Infolgedessen fließt massenweise Süßwasser ins Meer und führt so in Küstennähe zu einer vorübergehenden Senkung des Salzgehalts. Gleichzeitig führen die Schmelzbäche große Mengen Sedimente mit sich. Sie trüben das Meer und setzen sich nach einiger Zeit als Schlick auf dem Boden ab - und auf den Organismen, die dort leben.

Auch die Temperatur des Meerwassers hat sich bereits nachweisbar erhöht. Für die Tierwelt haben all diese Verschiebungen schwerwiegende Folgen. Es kommt zu Umweltstress. "Wir sehen starke Veränderungen in den bodenbewohnenden Lebensgemeinschaften und den Tieren, die im offenen Meer leben", sagt Doris Abele. Manche Spezies nehmen in der Anzahl ab, andere hingegen zu. Die schmelzenden Gletscher scheinen unter dem Meeresspiegel eine komplexe Kettenreaktion in Gang gesetzt zu haben.

Bedrohte Art

Die Umwälzungen betreffen inzwischen auch eine ökologische extrem wichtige Tierart, wie Abele berichtet. "Der Krill kommt in diesen Gebieten kaum noch vor." Es kam sogar schon zu regelrechten Massensterben dieser Kleinkrebse. Einige Strände der Insel waren danach übersät mit winzigen rosafarbenen Kadavern.

Die Ursachen solcher Katastrophen konnten noch nicht eindeutig geklärt werden. Abele und ihre Kollegen vermuten, dass vor allem die zeitweise extrem großen Sedimentmengen im Meerwasser dem Krill zu schaffen machen. Anscheinend verstopfen die Partikel die Filterapparate der Krebse. Die Forscher fanden auch schon Sediment in Krillmägen. Womöglich verhungern die Tiere mit vollem Bauch.Das Schwinden der Krillbestände hat offensichtlich eine ökologische Nische frei gemacht, die nun von ganz anderen Tieren besetzt wird. Mittlerweile tummeln sich in den Küstengewässern der South Shetland Islands immer mehr Salpen. Sie leben pelagisch, also frei im Wasser schwimmend, und ernähren sich dabei von Phytoplankton. Anatomisch gesehen, lassen sie sich aber keinesfalls mit Krillkrebsen vergleichen. Salpen sehen eher wie schwimmende hohle Fässer aus, wie eine Kreuzung zwischen Qualle und Seegurke. Ihr Körper besteht zu einem Großteil aus gallertartigem Material.

Als Nahrungsgrundlage für Fische und Pinguine sind solche Kreaturen nicht geeignet, erklärt Doris Abele. Die Basis der marinen Nahrungspyramide, die sogenannte Primärproduktion, scheint laut einer neuen Imcoast-Studie noch nicht gravierend vom Klimawandel betroffen zu sein, zumindest nicht an der Küste von King George Island. Die Primärproduktion setzt sich in antarktischen Meeresgebieten hauptsächlich aus dem Wachstum einzelliger Algenarten - dem Phytoplankton - zusammen.

Ihre Vermehrung hängt wesentlich von der Menge der im Wasser gelösten Nährstoffe, von der Wassertemperatur und von der Lichteinstrahlung ab. Dementsprechend finden die jährlich auftretenden Algenblüten im südpolaren Sommer statt. Wissenschafter messen die Primärproduktion anhand der wechselnden Chlorophyll-a-Konzentrationen des Meerwassers. Abele und ein Team aus deutschen, argentinischen und kanadischen Kollegen haben die Chlorophyll-a-Messwerte für die Potter Cove aus den Jahren 1991 bis 2009 zusammengetragen und sie mit den Daten über die Veränderungen in Temperatur, Wind, Wassertrübung und der Bildung von Küsteneis verglichen.

Milde Nordwinde

Die Ergebnisse der Analyse zeigen einen deutlichen Trend. Die Primärproduktion wird positiv vom natürlichen Klimaphänomen namens Antarktische Oszillation beeinflusst. Sie bringt milde Nordwinde, und diese kurbeln anscheinend das Algenwachstum an. Zwischen der langfristigen Erwärmung und den Chlorophyll-a-Konzentrationen fanden die Forscher keinen Zusammenhang (vgl.: Journal of Marine Systems, Bd. 92, S. 53).Besonders interessante Auswirkungen haben steigende Temperaturen auf Muscheln der Art Laternula elliptica. Diese sehr langsam wachsenden Mollusken können bis zu 40 Jahre alt werden. Sie leben eingegraben im Meeresgrund, meistens in flachen Küstengewässern.In der Potter Cove kommen die Tiere mit den Umweltveränderungen relativ gut zurecht. Wenn der Boden durch abgehende Eisberge aufgewühlt wird, graben sie sich wieder ein, und bei starker Sedimentbedeckung reduzieren die Muscheln ihre Stoffwechselrate. Das hilft beim Überleben.

In den Schalen von L. elliptica sind die Spuren von Temperaturveränderungen jedoch nachweisbar. Relativ warme Winter, wie sie am Südpol zum Beispiel infolge von El Niño, einer periodisch einsetzenden pazifischen Meeresströmung, auftreten, begünstigen das Wachstum.In Jahren mit außergewöhnlich hohen Sommertemperaturen hingegen wird es gebremst (vgl. : Journal of Marine Systems, Bd. 88, S. 542). Vermutlich werden die Mollusken der Wissenschaft zukünftig sehr gute Dienste leisten: sls lebende Klimadatenbank. (DER STANDARD, Printausgabe, 29.02.2012)

=> Wissen: Arktischer Krill


Wissen: Arktischer Krill

Antarktischer Krill (Euphausia superba) gehört zu den wichtigsten Tierarten des Südpolgebiets. Im Sommer bilden die bis zu sechs Zentimeter langen Krebse riesige Schwärme, die mehrere Kilometer Durchmesser haben können und Milliarden Individuen umfassen.

Die Tierchen ernähren sich von einzelligen Algen. Da sie ihrerseits die Leibspeise vieler Wal-, Fisch- und Pinguin-Spezies sind, spielen die Krustentiere eine ökologische Schlüsselrolle. Sie stellen eine direkte Verbindung zwischen der Primärproduktion von Biomasse und den oberen Stufen der Nahrungspyramide dar. Krill hat zudem einen sehr hohen Nährwert.

Die Robbenart Lobodon carcinophagus, auch Krabbenfresser genannt, verfügt sogar über ein Spezialgebiss, womit sich Krill praktischerweise aus dem Meerwasser filtern lässt. Doch trotz der vielen hungrigen Mäuler können die Krebse erstaunlich alt, nämlich bis zu sieben Jahre, werden. (deswa)

  • Zügelpinguine, deren Zeichnung an britische Polizisten erinnert, versammeln sich 
in Gruppen an einem Hang der South Shetland Islands.
    foto: uni erlangen / braun

    Zügelpinguine, deren Zeichnung an britische Polizisten erinnert, versammeln sich in Gruppen an einem Hang der South Shetland Islands.

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