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Polarstern-Expedition: Erste Ergebnisse

erstellt von redaktion zuletzt verändert: 23.08.2007 14:35

Einzigartiges Ökosystem unter dem ehemaligen Larsen-Schelfeis Erste Ergebnisse der vergangenen Polarstern-Expedition Zustand der Fischereibestände in antarktischen Gewässern Neue erfolgreiche Technik der Walbeobachtung

Ende Januar ging die achte Etappe der 23. Antarktis-Expedition mit dem Forschungseisbrecher Polarstern zu Ende. Neben fischereibiologischen Studien und Walbeobachtungen stand im Vordergrund, die antarktische Lebensvielfalt zu erfassen. Im Rahmen des "Census of Antarctic Marine Life (CAML)", eines der Hauptprojekte im Internationalen Polarjahr, haben Biologen den Meeresboden unter dem ehemaligen Larsen Schelfeis erstmals untersucht und einzigartige Bilder von den dort lebenden Organismen gemacht.

Vom 23. November 2006 bis zum 31. Januar 2007 war das Forschungsschiff Polarstern im Weddellmeer, den Gewässern rund um die Antarktische Halbinsel und der Bransfieldstrasse unterwegs. Nun liegen erste Ergebnisse der Expedition vor, an der unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft 52 Wissenschaftler aus 14 Nationen teilnahmen. Darunter waren auch Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, dem Forschungs- und Naturmuseum Senckenberg, dem Forschungs- und Technologiezentrum Westküste und der Bundesforschungsanstalt für Fischerei.

Census of Antarctic Marine Life (CAML)
Besonderer Focus des CAML-Projektes war das Larsen-A-B-Schelfeis, wo in den letzten zwölf Jahren insgesamt 10.000 Quadratkilometer Schelfeis abbrachen. Die globale Erwärmung hat an der Antarktischen Halbinsel zur Veränderung der Umweltbedingungen geführt. Der Abbruch des Schelfeises, das bis in große Tiefen reichte, hat nun Bereiche des Meeresbodens freigelegt, die bisher unzugänglich waren. Somit konnten dort erstmals die Auswirkungen des Klimawandels auf die Lebewesen untersucht werden. Das Kernziel von CAML ist es daher, die Lebensvielfalt der antarktischen Gewässer zu erfassen und deren Entwicklung und ökologischen Hintergrund zu untersuchen. "Solche Erkenntnisse sind die Basis, um das Funktionieren von Ökosystemen zu verstehen. Die neuen Ergebnisse werden uns dabei eine gutes Stück weiter bringen, um die Zukunft unserer Biosphäre im Klimawandel vorhersagen zu können³, sagt Dr. Julian Gutt, Biologe am Alfred-Wegener-Institut und wissenschaftlicher Leiter der Antarktis-Expedition. Das wissenschaftliche Expeditionsprogramm umfasste die volle biologische Bandbreite von Mikroorganismen bis zu Walen, einschließlich kleinster Würmer und Krebse, größerer wirbelloser Tierarten wie beispielsweise Schwämme und Seesterne, sowie Fischen und anderer Wirbeltiere. "Was wir von der Polarstern-Expedition gelernt haben ist lediglich die Spitze des Eisbergs", sagt Michael Stoddart, Sprecher von CAML Australien. "Ergebnisse dieser und kommender Expeditionen innerhalb des Internationalen Polarjahres werden Erkenntnisse bringen, wie der Klimawandel die Organismen dort beeinflusst."

Fragestellung
Die wichtigsten Fragen zu den Untersuchungen im Larsen-Ökosystem waren:

  • Welche Lebensformen existieren unter dem Schelfeis, einem noch völlig unbekannten, aber für die Antarktis typischen Lebensraum?
  • Wie beeinflusst das Schelfeis und sein Abbruch das marine Ökosystem?
  • Wie sieht die Zukunft der dortigen Fauna in einer sich verändernden Umwelt aus?
  • Können Berichte von einer kalten Gasquelle mit einer speziell daran angepassten Lebensgemeinschaft bestätigt werden, und kann sie zum ersten Mal beprobt werden?

Vorläufige Ergebnisse der Untersuchungen des Meeresbodens zeigen, dass die Sedimente sehr unterschiedlich sind. Vom felsigem Untergrund bis hin zu weichem Schlick sind alle Bodentypen vertreten. Ebenso vielfältig gestaltet sich die Besiedlung, da Tiere unterschiedliche Vorlieben bezüglich ihres Lebensraumes haben. Vergleicht man die Meeresbodenfauna von Larsen-A-B mit der im östlichen Weddellmeer, so ist sie weitaus ärmer. Umso auffälliger ist die hohe Dichte einer bestimmten Tiergruppe, der Seescheiden, die mit verschiedenen Arten vertreten ist. Da diese Organismen besonders langsam wachsen, ist anzunehmen, dass Seescheiden erst nach dem Abbruch des Schelfeises im Larsen-B-Gebiet ansiedeln konnten. Die Anzahl größerer, langsam wachsender Tiere, z. B. der Glasschwämme, war im Larsen-A-Gebiet höher als bei Larsen B, da sie dort wahrscheinlich schon sehr lange leben. Die hohe Anzahl kleinerer Exemplare dieser Arten ist vielleicht ein erster Schritt zu einer deutlichen Veränderung der Artenzusammensetzung nach dem Abbruch des Schelfeises vor zwölf Jahren.

Mit Hilfe eines ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugs (Remotely Operated Vehicle, kurz ROV), das mit Video- und Fotokameras ausgestattet war, konnte die Zerstörung des Meeresbodens durch Eisberge in geringeren Wassertiefen gezeigt werden. In einer Wassertiefe von circa 220 Metern war der Artenreichtum deutlich höher, aber es waren auch deutliche Spuren der Zerstörung durch Eisberge zu sehen. Glasschwämme kommen dort als langsam wachsende und lang lebende Organismen nur selten vor, da sie immer wieder von den strandenden Eisbergen vernichtet werden. Auffällig häufig kamen auch verschiedene Tiefseearten wie Seegurken und gestielte Haarsterne im Larsen-B-Gebiet vor.

Kalte submarine Quellen
Eine kalte Quelle, ein so genanntes "Cold Seep", von dessen Existenz man bisher lediglich durch Videoaufnahmen wusste, konnte mit Hilfe des ROVs in einer Wassertiefe von ca. 830 Metern wieder gefunden werden. Sie besteht aus Ansammlungen von Schalen toter Muscheln. Erste Analysen geben eindeutige Hinweise, dass dort Methan und Sulfat vorhanden sind, wovon bestimmte Bakterien so leben, dass sich hier eine einfache Lebensgemeinschaft auch ohne Sonnenlicht entwickelt.

Walbeobachtungen
Rund um Elephant Island, in der Bransfield Strasse, im Larsen A/B Gebiet und im nördlichen Weddellmeer wurden Walbeobachtungen durchgeführt. Dabei deckten die Helikopterflüge 8000 Seemeilen und Beobachtungen von Bord der Polarstern 700 Seemeilen ab. Zwergwale wurden häufig nahe am Packeis, die sehr seltenen Schnabelwale hauptsächlich rund um Elephant Island gesichtet. "Es war überraschend zu sehen, dass die neuen Lebensräume so schnell besiedelt werden³, sagt Dr. Meike Scheidat vom Forschungs- und Technologiezentrum Westküste der Universität Kiel.

Fischbestände der Antarktis
Die fischereibiologischen Untersuchungen erfolgten rund um die Inseln westlich und nördlich der Antarktischen Halbinsel im Rahmen der "Konvention zum Schutz der lebenden Meeresschätze der Antarktis" (Convention of the Conservation of Antarctic Marine Living Resources, CCAMLR). Erste Ergebnisse zeigen, dass der Marmorbarsch (Notothenia rossii) und der Gelbbauchnotothenia (Notothenia coriiceps) häufiger vorkamen als in einer Vergleichsstudie von 2003. Die Bestände vom Bändereisfisch (Chaemopsocephalus gunnari) und vom Scotiasee-Eisfisch (Chaenocephalus aceratus) hingegen nahmen in diesem Zeitraum ab. Die Studie wurde mit 85 Hols innerhalb von 19 Tagen vollständig abgearbeitet.

Neue Arten entdeckt
Im Rahmen von CAML wurden weiterhin die Aspekte Physiologie, Genetik, Schadstoffe und die Nahrungsbeziehungen untersucht. Dabei kamen diverse Probenahme-Geräte zum Einsatz, wie Dredschen, Greifer und Fallen. Die Wissenschaftler entdeckten eine Reihe neuer Arten. Besonders hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang 15 voraussichtlich neue Amphipodenarten, die zu den Krebsen gehören, darunter einer der größten Amphipoden der Antarktis. Er ist fast 10 Zentimeter lang und gehört zur Gattung Eusirus. In der Gruppe der Nesseltiere wurde eine neue Art der Gattung Malacobelemnum gefunden, sowie eine neue Seeanemone. Sie lebt in Symbiose mit der Schnecke Harpovoluta.

Die wertvolle Fracht an wissenschaftlichen Daten und gesammeltem Tiermaterial ist jetzt auf dem Weg in die Heimatinstitute der Expeditionsteilnehmer. Es wird Monate bis zu einigen Jahren dauern, bis detaillierte Analysen vorgelegt werden können. In einem vom "Census of Marine Life" unterstützten Treffen im September diesen Jahres werden die Wissenschaftler eine erste Synthese ihrer Ergebnisse zeitnah zusammenstellen und präsentieren.

Neuland für Polarstern
Die aktuelle Polarstern-Expedition begann am 2. Februar in Punta Arenas und hat einen geologischen Schwerpunkt. Zehn wissenschaftliche Projekte stehen auf dem Programm, darunter auch ein großes Projekt des Internationalen Polarjahres. Geophysiker beschäftigen sich mit der geodynamischen und tektonischen Evolution des Kontinentalrandes in der Gegend um die Prydz Bucht. Dort und am Kerguelen Plateau werden geologische Untersuchungen stattfinden. In diesem Bereich der Antarktis ist Polarstern das erste Mal unterwegs. Am 11. April wird Polarstern in Kapstadt erwartet. Dann tritt sie die Rückreise nach Bremerhaven an, wo sie Anfang Mai eintreffen soll.

GEMEINSAME PRESSEMITTEILUNG Census of Marine Life Alfred-Wegener-Institut