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Ökologie: Produktionskrise am Südpol

Am Eis hängt das Leben - zumindest im antarktischen Ozean. Löst es sich auf, verschwinden die Algen. Und das bringt Krill, Fisch und Vogel in die Bredouille.
Polarforschung
Tosende Stürme, beißende Kälte und das stete Risiko einer Eisbergkollision halten sie nicht auf: Die Abenteuertouristen haben die Antarktis entdeckt und suchen sie in immer größerer Zahl auf. Innerhalb von nur weniger Jahren wuchs die Zahl finanzkräftiger Reisender, die sich den teuren Abstecher ins ewige Eis leisten können, um 3700 Prozent – Zahlen, von denen die Fremdenverkehrsbranche andernorts meist nur träumen kann.

Antarktische Halbinsel | Ein "Hotspot" des Klimawandels im wahrsten Sinne des Wortes ist die Antarktische Halbinsel: In den letzten Jahrzehnten stiegen die Temperaturen hier im weltweiten Vergleich mit am stärksten.
Erleichtert wird den knapp 40 000 Besuchern, die auf Kreuzfahrtschiffen letzte Saison den Südkontinent kennenlernten, der Aufenthalt mittlerweile durch höhere Temperaturen. In den letzten Jahrzehnten hat sich das Klima auf der antarktischen Halbinsel – dem beliebtesten Ziel – von einem kalten und trockenen Polartyp zu mild-feuchten subantarktischen Bedingungen gewandelt, denn die Erderwärmung hat die Region voll im Griff: Verglichen mit 1950 stiegen die Durchschnittstemperaturen um 2,5 Grad Celsius – fast fünf Mal so viel wie im globalen Mittel. Was der Touristen Freud, ist jedoch anderer Lebewesen Leid, wie Martin Montes-Hugo von der Rutgers University und seine Kollegen berichten. Denn das Tauwetter rafft nicht nur die Gletscher an Land hinweg und sorgt dafür, dass sich heute grünes Gras ausbreitet, wo vor wenigen Jahren noch nacktes Geröll vorherrschte. Die Aufheizung bringt offensichtlich auch die Nahrungsnetze im Meer durcheinander.

Dieser Kreislauf aus Fressen und Gefressenwerden hängt eng mit dem Meereis zusammen, das im Winter stets neu gefriert und einen der wichtigsten Regelfaktoren im Südozean bildet. Seit dem Ende der 1970er Jahre nahm dessen Ausdehnung an der Westküste der antarktischen Halbinsel jedoch deutlich ab, und seine Überlebensdauer verkürzte sich drastisch: Mittlerweile vereist der Ozean im Herbst 54 Tage später und taut im Frühling 31 Tage eher auf. Parallel dazu lösten sich im vergangenen Vierteljahrhundert sieben bedeutende Schelfeisgebiete – ihre Gefrornis ist eigentlich dauerhafter – völlig auf oder schrumpften zumindest beträchtlich: Insgesamt 25 000 Quadratkilometer Eisfläche gingen verloren.

Polarforschung | Die Antarktis gehört zu den Schlüsselstellen des globalen Klimas. Die Forschung vor Ort wird deshalb massiv vorangetrieben.
Das Eis beherbergt jedoch verschiedene Algenarten, die sich vor allem in den so genannten Solekanälchen ansiedeln – kleinen Hohlräumen, in denen sich sehr salzhaltiges Wasser anreichert. Sie bilden das wichtigste Futter des Krills, eines kleinen Krebstierchens, dessen Biomasse die aller Menschen übersteigt und das zahlreichen Fischen, Seevögel, aber auch den mächtigen Walen als Hauptnahrung dient. Der Verlust des Meereises trifft somit ganz konkret die Basis dieser Versorgungskette, wie Montes-Hugos Team anhand von Satellitendaten und Messreihen vor Ort entdeckte: Um bis zu 75 Prozent ging im Laufe der Zeit die pflanzliche Biomasse im Februar zurück – der Hauptsaison der Algenblüte.

Zeitgleich ersetzten eisintolerante Arten ihre zwingend darauf angewiesenen Verwandten, doch können sie den Verlust bei Weitem nicht aufwiegen. Das hänge auch mit den veränderten Wetterbedingungen zusammen, die der Eisverlust ausgelöst hat, meinen die Forscher. Das Meereis beruhigt das Wasser und verhindert, dass es aufgewühlt wird. Da zeitgleich mit der Schmelze die Zahl und Intensität von Stürmen in der Region zugenommen hat, mischen sich nun die Wasserschichten intensiver. Der Ozean trübt sich ein, weniger Licht durchdringt ihn, und es verringert sich die für die Fotosynthese verfügbare Energiemenge. Mit den Winden dringen zudem mehr Tiefdruckgebiete in die Region vor, deren Wolkenbedeckung die Lichtausbeute noch zusätzlich erschwert.

Verlierer: der Krill | Ohne Eis, weniger Krill: Der kleine Krebs gehört zu den Verlierern des polaren Tauwetters, denn er ist für sein Wohlergehen auf Meereis angewiesen.
Die reduzierte pflanzliche Grundnahrung vertreibt den Krill, der wiederum den Antarktischen Silberfischen (Pleuragramma antarcticum) fehlt – einem Dorsch, den wiederum Adeliepinguine (Pygoscelis adeliae) und Robben bejagen. Der Verlust ihrer Hauptbeute zwingt die Tiere abzuwandern, was in den letzten Jahren schon zu beobachten war. Stattdessen ersetzen quallenähnliche Salpen den Krill, da sie anspruchsloser sind und sogar kleinere Fische fressen können – höheren Lebewesen selbst liefern sie hingegen nur unbefriedigendes Futter. Das Nahrungsnetz der Region hat sich folglich mittlerweile nahezu vollständig umgewandelt.

Verschlechtert haben sich die Bedingungen allerdings nicht überall, wie die Wissenschaftler gleichermaßen feststellten: Weiter im Süden der Halbinsel schoss die Algenproduktion um zwei Drittel in die Höhe, obwohl auch hier das Eis – in kleinerem Umfang – zurückgegangen war. Im Gegensatz zum nördlichen Part nahm die Bewölkung allerdings nicht zu, so dass stets genügend Licht für Fotosynthesezwecke vorhanden war. Außerdem begünstigte der verstärkte Antarktisstrom die Entwicklung, denn er transportierte mehr Nährstoffe in diese bislang unterversorgte Meeresregion.

Gewinner: der Zügelpinguin | Der Zügelpinguin gehört dagegen zu den Nutznießern (Pygoscelis antarctica): Im Gegensatz zu den verwandten Adeliepinguinen lebt er nicht von Krill, so dass er seine nach Süden abwandernden Artgenossen ersetzen kann.
Viele der aus dem Norden vertriebenen Tiere haben hier nun eine neue Heimat gefunden. Ob sie von Dauer ist, bleibt zumindest fraglich: Auch die Hauptmasse der Antarktis scheint sich mittlerweile zu erwärmen und das Eis dort zu schwinden. Irgendwann ist rein geografisch jedoch keine weitere Flucht nach Süden mehr möglich.

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  • Quellen
Montes-Hugo, M. et al.: Recent Changes in Phytoplankton Communities Associated with Rapid Regional Climate Change Along the Western Antarctic Peninsula. In: Science 323, S. 1470–1473, 2009.

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