Arktische Eisschmelze: Algenblüte setzt Tiefsee zu

Von Christoph Seidler

Arktische Algenblüte: Erst weiß, dann grün Fotos
Antje Boetius/ Alfred Wegener Institute/ Helmholtz Center for Polar and Marine Research

Unter dem immer dünner werdenden Eis der Arktis sprießen große Mengen an Algen. Wenn diese absterben, verändern sie die Tiefsee in bisher ungekanntem Ausmaß: Sie lassen sauerstofffreie Zonen am Ozeangrund entstehen.

Sie werden sitzen, sie werden reden, sie werden alles ganz dramatisch finden. Und später wird mit großer Sicherheit niemand etwas Ernsthaftes unternehmen. Am Freitag debattieren die Mitglieder des Uno-Sicherheitsrats in New York darüber, wie der Klimawandel der Welt zusetzt. Die Regierungen von Großbritannien und Pakistan haben die Sitzung anberaumt, bei der unter anderem Tony DeBrum von den Marshallinseln, Weltbank-Vizechefin Rachel Kyte und Wissenschaftler Hans Joachim Schellnhuber vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) sprechen werden.

Sollten die Diplomaten bei ihrem Treffen noch aktuellen Gesprächsstoff brauchen, könnten sie einen Blick ins Wissenschaftsmagazin "Science" werfen. Da ist gerade nachzulesen, wie dramatisch sich die Ökosysteme des Arktischen Ozeans verändern, bis in finsterste Tiefen.

Ein Wissenschaftlerteam um Antje Boetius vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven berichtet in einem Artikel über die Expedition des Forschungsschiffs "Polarstern" im vergangenen Sommer. Dabei haben die Forscher unter anderem herausgefunden, dass es an der Unterseite des immer dünner werdenden Arktiseises längst grünt und blüht.

"Ein erster Blick in die zukünftige Arktis"

Im frostigen Zwielicht wachsen unter den Schollen lange Ketten von Kieselalgen. Wenn das Eis schließlich schmilzt, regnen die verklumpten Überreste von Melosira arctica mehrere tausend Meter in die Tiefsee hinab. Dort werden sie schließlich von Seegurken, Haarsternen und Bakterien verputzt.

Und das hat zum Teil dramatische Folgen: Der Meeresgrund in mehr als 4000 Metern Tiefe sei von Algenklumpen geradezu übersät gewesen, berichten die Forscher. Die Flecken hätten einen Durchmesser zwischen einem und fünfzig Zentimetern gehabt - und bis zu zehn Prozent des Bodens bedeckt. Wichtig aber vor allem: Im sonst eigentlich gut durchlüfteten Sediment am Ozeangrund war beinah aller Sauerstoff verschwunden. Schuld daran war die erhöhte Bakterienaktivität beim Zersetzen der Algen.

In sieben von acht Untersuchungsgebieten rund um den Pol fand sich das Phänomen. "Unsere Untersuchungen könnten ein erster Blick in die zukünftige Arktis sein", sagt Boetius im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Niemand habe bisher Sauerstoffmessungen am arktischen Meeresboden unternommen. Zwar seien die "Polarstern"-Beobachtungen bisher nur ein Einzelfall, doch habe man eine der ersten Arbeiten über eine konkrete Folge des Eisrückgangs vorgelegt.

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Im vergangenen Sommer hatten bereits Forscher um Kevin Arrigo von der Stanford University in "Science" berichtet, dass es in flachen Randgebieten des Arktischen Ozeans zu riesigen Planktonblüten kommen kann. "Es gibt mehr Licht für das Algenwachstum", fasst Antje Boetius die Gemeinsamkeiten mit der aktuellen Arbeit zusammen.

Daran, dass das Eis den Rückwärtsgang eingelegt hat, gibt es mittlerweile keinen Zweifel mehr. Am Ende des vergangenen Sommers war die Ausdehnung des weißen Panzers so gering wie noch nie seit Beginn der Satellitenmessungen vor mehr als 30 Jahren: 3,41 Millionen Quadratkilometer. Der bis dahin gültige Negativrekord aus dem Jahr 2007 wurde damit noch einmal um 760.000 Quadratkilometer unterboten.

Gerade haben außerdem Wissenschaftler um Seymour Laxon vom University College London einen weiteren Artikel vorgelegt: In dem Manuskript für das Fachmagazin "Geophysical Research Letters" heißt es, das Eisvolumen habe zwischen 2003 und 2012 um 36 Prozent (im Herbst) beziehungsweise 9 Prozent (im Winter) abgenommen. Grundlage sind Daten des Esa-Satelliten "Cryosat 2" und seines Nasa-Kollegen "IceSat".

Organisches Material sinkt ab - doch mit welchen Folgen?

Die Forscher an Bord der "Polarstern" hatten die Eisdicke mit einer elektromagnetischen Sonde vom Hubschrauber aus vermessen, außerdem mit Eisbohrungen. Dank eines ferngesteuerten Roboters ließ sich das Eis gar von der Unterseite inspizieren. Das Fazit: Mehr als 95 Prozent der Schollen waren sehr dünn, sie stammten alle aus dem vergangenen Winter.

Im vergangenen Monat hatten Forscher um den AWI-Meereisphysiker Marcel Nicolaus in den "Geophysical Research Letters" berichtet, dass es auf solchen Schollen immer mehr Schmelzwassertümpel gibt. Diese wirken wie ein Brennglas: Sie lassen das Eis umso schneller verschwinden - und die anheftenden Algenketten zum Meeresboden absinken.

Doch könnte der Transport von großen Mengen Algenresten in die Tiefsee nicht auch interessant fürs Weltklima sein? Immerhin wäre das organische Material am Ozeangrund vermutlich für lange Zeit gebunden. Als mögliche Technik des Geo-Engineerings ist das Prinzip bei Eisendüngungs-Experimenten immer wieder einmal ausprobiert worden, zuletzt im Pazifik vor Kanada. Doch Forscherin Boetius winkt ab: Im Gegensatz zum Südozean sei das Nordpolarmeer zu klein, um ernsthafte Effekte auf den globalen Kohlenstoffkreislauf zu erzielen, glaubt sie.

Was bleibt also? "Wenn der Ausstoß von Treibhausgasen nicht verringert wird, begibt sich die Menschheit auf den Weg in eine ungewisse Zukunft - sie wagt sich in eine Welt, die viel heißer ist als je zuvor in ihrer Geschichte", mahnt in routinierter Form PIK-Chef Hans Joachim Schellnhuber vor seinem Uno-Auftritt. Wie schnell sich dabei selbst scheinbar stabile Lebensräume wie die Tiefsee verändern, das zeigen die aktuellen Forschungen von Antje Boetius und ihren Kollegen.

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