News | 15.02.2013 | Drucken | Teilen

Arktis

Unterm Eis blüht das Leben auf

von
Polarstern im arktischen Eis
© Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-Institut

Die rasante Veränderung der arktischen Eiswelten hat auch Konsequenzen für das Ökosystem der Region – unabhängig vom Schicksal der Eisbären. Wie Antje Boetius vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven und ihre Kollegen entdeckt haben, wachsen nun selbst in der Zentralarktis unter den heutigen Bedingungen Eisalgen schneller und auf größeren Flächen als früher. Schmilzt das Eis, verklumpen diese Algenketten und sinken rasch auf den Meeresboden, wo sich Heerscharen an Seegurken, Haarsternen und Bakterien über sie hermachen. Der Eisverlust oben beeinflusst also selbst noch die Lebenswelt in der Tiefsee.

Seegurke frisst an Algenklumpen
© Antje Boetius, Alfred-Wegener-Institut
 Bild vergrößern Seegurke frisst an Algenklumpen
Haarsterne und Seegurken freuten sich über das plötzliche Nahrungsangebot in Form von Algenklumpen.

Nach den Erhebungen von Boetius' Team ging im letzten Jahr fast die Hälfte der biologischen Primärproduktion der Arktis auf die Eisalge Melosira arctica zurück, die in langen Ketten direkt unter dem Eis wächst. Da das Meereis in den letzten Jahren zunehmend ausgedünnt ist und nun von dünnerer einjähriger Gefrornis dominiert wird, gelangt mehr Licht ins Wasser, was das pflanzliche Wachstum anregt. Taut es ab, verhaken und verwirren sich die Knäuel, so dass sie rasch zum Meeresgrund sinken und kaum unterwegs abgebaut werden wie kleinere Planktoneinheiten. Dadurch verlagerten die Algen 85 Prozent ihres zuvor gebundenen Kohlenstoffs in die Tiefsee und entziehen es so womöglich längerfristig dem Kohlenstoffkreislauf.

Für die Tiefsee bedeutet dies allerdings eine ungewohnt heftige Nährstoffzufuhr, von der verschiedene wirbellose Tiere extrem profitieren. "Der Meeresgrund in mehr als 4000 Meter Tiefe war übersät von Algenklumpen, die Seegurken und Haarsterne angelockt haben", so Antje Boetius. Die Seegurken wurden dadurch offensichtlich größer und früher geschlechtsreif als bislang bekannt – ein Zeichen für ihren guten Ernährungszustand. Die Algenklumpen mit einem Durchmesser von 1 bis 50 Zentimetern bedeckten bis zu einem Zehntel des Meeresbodens, direkt darunter hatten Bakterien begonnen, das Pflanzenmaterial zu zersetzen. Dadurch sank allerdings der Sauerstoffgehalt im Sediment unter den Algen sehr stark: Während der Boden in benachbarten algenfreien Bereichen bis zu einer Tiefe von 80 Zentimetern gut durchlüftet war und kaum pflanzliche Überreste enthielt, schrumpfte die gut mit Sauerstoff versorgte Zone unter dem Detritus rasch auf wenige Millimeter.

"Wir konnten erstmals zeigen, dass die Erwärmung und die damit verbundenen physikalischen Veränderungen in der Arktis schnelle Reaktionen im gesamten Ökosystem bis in die Tiefsee hervorrufen", fasst Boetius zusammen. Bislang galt die Tiefsee als träges System, das erst mit erheblicher zeitlicher Verzögerung von der globalen Aufheizung betroffen sei. Dass mikrobielle Abbauprozesse am abgesunkenen Material auch in der Tiefsee innerhalb eines Jahres anoxische Flecken entstehen lassen, alarmiert die Forscherin: "Wir wissen noch nicht, ob wir ein einmaliges Phänomen beobachtet haben oder ob sich das in den nächsten Jahren wiederholen wird."

© Spektrum.de
Polarstern im arktischen Eis
© Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-Institut

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Science 10.1126/science.1231346, 2013
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