Plankton in der Arktis: Es grünt unter dem Eis

Von Christoph Seidler

Blüte unter dem Eis: Oben weiß, unten grün Fotos
REUTERS/ US Coast Guard

Unter den dünner werdenden Eisschollen der Arktis wollen US-Forscher riesige Flächen von blühendem Plankton gefunden haben. Die grünen Wolken sind Nahrungsmittelfabriken im Meer - und waren bisher in der eisbedeckten Region nicht bekannt. Doch wie verlässlich sind die Daten?

Sie haben nur noch die "Healy". Das alternde rot-weiße Kraftpaket ist der einzige verbliebene Eisbrecher der USA. Selbst zur Versorgung ihrer Südpolstationen müssen die Amerikaner mittlerweile russische Boote chartern. Und so waren der Polarforscher Kevin Arrigo von der Stanford University und seine Kollegen froh, im vergangenen Juli auf dem schwimmenden Routinier durch die arktischen Gewässer der Tschuktschensee tuckern zu können.

"Icescape" hieß die Expedition in das eisige und einsame Meeresgebiet zwischen Alaska und Sibirien. "Wir wollten Messstationen auf dem Meereis einrichten", sagt Arrigo. Doch bei ihren Arbeiten fanden die Wissenschaftler dann etwas, nach dem sie eigentlich nicht gesucht hatten: Die Untersuchungen entlang zweier 250-Kilometer-Messstrecken im Meer zeigten großflächige Phytoplanktonblüten - unter 80 bis 130 Zentimeter dickem Eis.

Wie die Forscher im Fachmagazin "Science" schreiben, erstreckten sich die grünen Wolken demnach mehr als hundert Kilometer in die Packeiszonen hinein. Sie bestanden vor allem aus Kieselalgen der Gattungen Chaetoceros, Thalassiosira und Fragilariopsis.

An sich ist solches Phytoplankton nichts Besonderes in den Weltmeeren. Als Blüte wird die sprunghafte Vermehrung der Winzlinge bezeichnet: Verschiedene Arten von Algen, Cyanobakterien und andere Einzeller erzeugen mit Hilfe der Photosynthese große Mengen an Sauerstoff und Biomasse - wenn ihnen Licht und genügend Nährstoffe zur Verfügung stehen. Die Organismen liefern damit die Grundlage der Nahrungskette im Meer.

Weil die schwimmende Futterfabrik über so viel Cholorphyll verfügt, sind Phytoplanktonblüten sogar aus dem All sichtbar. Wenn es im freien Ozean blüht, haben Umweltsatelliten wie der gerade außer Dienst gegangene "Envisat" perfekte Sicht. Doch unters Eis können die fliegenden Observatorien nicht schauen - dahin, wo es laut Arrigo und seinen Kollegen aber kräftig grünt.

Tümpel aus Schmelzwasser auf den Eisschollen

Eigentlich scheint die Vorstellung widersinnig, denn zum Wachstum des Phytoplanktons ist Licht nötig - und unter dem Eis sollte es kaum welches geben. Doch diese Annahme könnte nach Ansicht der Forscher ein Trugschluss sein, unter anderem weil es in der Arktis immer weniger dicke, mehrjährige Schollen gibt, dafür aber mehr dünnes, einjähriges Eis.

Und das lässt angeblich genug Licht nach unten durch. Vor allem, wenn sich auf der Oberseite der Schollen schon Tümpel aus klarem Schmelzwasser gebildet haben.

Für eine Phytoplanktonblüte unter dem Eis sind nach Ansicht der Forscher folgende Zutaten nötig:

  • flache Küstengewässer in den arktischen Schelfmeeren,
  • ein hohes Angebot an Nährstoffen wie Stickstoff,
  • eine Bedeckung ausschließlich mit einjährigem Meereis, auf dem sich idealerweise Pfützen mit Schmelzwasser gebildet haben.

Das klingt speziell. Doch Arrigo glaubt, dass die grünen Wolken unter dem Eis nichts Besonderes sind - ganz im Gegenteil: "Ein Viertel des Arktischen Ozeans hat Bedingungen, die das Entstehen solcher Blüten begünstigen", sagt Arrigo. Neben der Tschuktschensee seien das zum Beispiel die Barentssee und die Ostsibirische See.

Doch längst nicht jeder Polarforscher sieht das so. Ilka Peeken vom Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung (Awi) in Bremerhaven widerspricht: "Die Kollegen haben ein interessantes Phänomen beobachtet, man sollte aber aus Punktmessungen wie dieser nicht auf die ganze Arktis schließen." Die Tschuktschensee sei traditionell sehr nährstoffreich - im Gegensatz zu anderen arktischen Gewässern. Bei einer "Polarstern"-Expedition in die zentrale Arktis, über den Nordpol in das kanadische Becken, seien Awi-Forscher zuletzt zwar in den Schmelzwassertümpeln auf Leben gestoßen - nicht jedoch unter dem Eis.

Auf diese Kritik angesprochen verweist Arrigo darauf, dass in diesem Gebiet die Wassertiefen auch viel höher seien: "Dass da nichts gefunden wurde, verwundert mich nicht." Doch was würde es eigentlich bedeuten, wenn es tatsächlich zu großflächigen Phytoplanktonblüten unter dem Eis kommt? Dann stünde zumindest in Gebieten mit ausreichender Nährstoffversorgung eine große Menge zusätzliche Biomasse am unteren Ende der Nahrungskette zur Verfügung. Im Prinzip wären das gute Nachrichten - haben doch Forscher ansonsten einen dramatischen Plankton-Rückgang in den Weltmeeren ausgemacht.

Profitieren von der Extraportion Futter könnten zum Beispiel Walrosse und Wale, glaubt Arrigo, Fische und Seevögel dagegen weniger - wenn es die Blüten denn überhaupt in großem Umfang gibt. Der Forscherstreit darüber wird erst durch weitere Messungen zu lösen sein. Wie gut, dass US-Präsident Barack Obama im Haushalt für das kommende Jahr acht Millionen Dollar für die Vorarbeiten an einem neuen Eisbrecher eingeplant hat - damit die "Healy" irgendwann nicht mehr allein ist.

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1. Tschuktschen See...
dh7fb 07.06.2012
Zitat von sysopUnter den dünner werdenden Eisschollen der Arktis wollen US-Forscher riesige Flächen von blühendem Plankton gefunden haben. Die grünen Wolken sind Nahrungsmittelfabriken im Meer - und waren bisher in der eisbedeckten Region nicht bekannt. Doch wie verlässlich sind die Daten? Arktis: Forscher finden Plankton-Blüte unter dem Eis - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,837520,00.html)
So, so... da haben die Forscher also eine der Voraussetzungen für Plankton unter dem Eis der Tschuktschensee gefunden: einjähriges Eis. Das ist natürlich ein Zeichen für das dünner werdende Eis in der Arktis! Oder nicht? Es gibt schon immer in diesem Seegebiet überhaupt nur einjähriges Eis, weil es dort von Mitte August...Ende Oktober schon immer eisfrei ist! University of Illinois - Cryosphere Today (http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/IMAGES/recent365.anom.region.10.html) Es kann dort gar kein mehrjähriges Eis entstehen. In der Zentralarktis ist es etwas Anderes...aber da haben die Forscher ja auch kein Plankton gefunden. Vielleicht hätte man das erwähnen können?
2. optional
strayboy 07.06.2012
@dh7fb: lesen sie den Artikel noch einmal genau durch - nirgendwo steht, was sie den Wissenschaftlern unterstellen, z.B. dass in der Tschuktschensee mehrjähriges Eis gefunden werden kann. Eine mögliche Schlussfolgerung ist jedoch, dass wenn dort wo jetzt mehrjähriges Eis zu finden ist in der Zukunft nur einjähriges Eis vorhanden ist, dann könnte dort auch Plankton auftauchen - und dies ist, wie der Artikel auch erwähnt umstritten. Haben sie irgendwelche fundierte Kritik an der Arbeit?
3.
günter1934 07.06.2012
Nachtigall, ick hör dir trappsen! Der Forscherstreit darüber wird erst durch weitere Messungen zu lösen sein. Wie gut, dass US-Präsident Barack Obama im Haushalt für das kommende Jahr acht Millionen Dollar für die Vorarbeiten an einem neuen Eisbrecher eingeplant hat - damit die "Healy" irgendwann nicht mehr allein ist. Da werden weitere Millionen rekrutiert, um Forscherstellen zu bekommen. Ich möchte mal wissen, für was Forschung an Algen unter Eis gut sein soll. Aber der Klimawandel sorgt für die entsprechenden Gelder.
4. .
Jule25 07.06.2012
Es ist kein Geheimnis, dass es der Flora und Fauna immer dann am besten ging, wenn die Temperaturen höher waren als heute. Artenvielfalt und Pflanzenwachstum hatten damals ihre Hochphasen. Und siehe da: Ein Artikel, der es mal wieder bestätigt. Nur der Mensch möchte sich nicht anpassen und prophezeit das Ende der Welt aufgrund der Klimakatastrophe. Streng genommen tun wir mit einem besonders hohen CO2-Ausstoß der Natur einen gefallen - so paradox es klingt ;-)
5. Die typische Frage eines BWLers
scientist-on-hartz4 08.06.2012
Zitat:Da werden weitere Millionen rekrutiert, um Forscherstellen zu bekommen. Ich möchte mal wissen, für was Forschung an Algen unter Eis gut sein soll. Aber der Klimawandel sorgt für die entsprechenden Gelder. Zitatende. Eine derartige Frage kann ja nur von einem BWL- oder MBA-Absolventen kommen! Alles was nicht mit größtmöglichen Profit vermarktet werden kann, verdient keine Finanzierung so der Tenor. Dass Algen der Ursprung unseres heutigen Lebens und die Grundlage aller Ökosysteme sind, das kapieren diese Krawattenträger mit Tunnelblick und Armanianzügen natürlich nicht. Damit diese Herren es auch mal kapieren, will ich es ganz kleinkindgerecht erklären. Algen, ob im Eis oder im eiskalten Gewässer bedeuten Nahrung für Krill und anderes Zooplankton. das wiederum ist Leckerli für Wale und kleine Fische, und die wiederum für größere Fische, darunter auch solche, die als Lachs, Kap-seehecht oder Thunfisch , um nur einige zu nennen schön gedünstet in feiner Soße dem MBA auf dem Teller präsentiert werden. Spätestens jetzt sollte dieser kapieren: Fischschwärme bedeuten guten Fang d.h. ordentlich Schotter in $ oder €, aber die gibt's nur wenn ordentlich Algen als Grundnahrung da sind. Darüberhinaus empfehle ich dir günter1934, kauf dir ein Mikroskop (ein Kindermikro reicht für dich schon) und guck dir mal nen Wassertropfen vom nächsten Baggersee an. Was du da ales krabbeln siehst, kannst du sogar mit dem Handy filmen. Algen, insbesondere die Diatomeen und Jochalgen sind wunderbare Kunstwerke der Evolution.
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