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Dramatischer Wandel im ewigen Eis

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 11.03.2016 13:54

Die tief vereiste Antarktis am Südpol scheint gerade in ihrem östlichen Teil dem Klimawandel zu trotzen. Die Eispanzer der Ostantarktis nehmen sogar zu, die Schelfeisgürtel vor ihren Küsten zeigen sich zumindest oberflächlich widerstandsfähig gegen langsam wärmer werdendes Ozeanwasser. US-Paläontologen haben jetzt mithilfe von Robbenmumien aus dem Transantarktischen Gebirge einen Blick in die jüngsten 5000 Jahre der antarktischen Geschichte geworfen — und dieser Blick kann nicht beruhigen.

Robbenmumie in einem der antarktischen Trockentäler am Ross-Eisschelf. (Bild: Wikimedia/Meile)Die Trockentäler des Transantarktischen Gebirges sind nicht sehr typisch für den Kontinent über dem Südpol. Zwar fällt das Thermometer im Winter auf −50° C und steigt im Sommer kaum über −10° C, doch von Schnee und Eis, den typischen Gletschern der Antarktis, ist am Rand des Rossmeeres nichts zu sehen. Die Täler sind trockener als die Atacamawüste, und ein scharfer Wind weht beständig aus dem Inneren der Antarktis. "In diesen Tälern wandert man über Sand und Geröll, und immer wieder liegen an der Oberfläche Robbenmumien", erzählt Emily Brault, Doktorandin am Institut für Geowissenschaften der Universität von Kalifornien in Santa Cruz. Diese Mumien haben Brault und ihre Kollegen aus Santa Cruz und von der Universität von Maine für die Rekonstruktion der Geschichte des Rossmeers während der vergangenen 5000 Jahre genutzt. 700 Proben von Weddell- und Krabbenfresser, Seeelefanten und Seeleoparden haben die Paläontologen genommen. "Die meisten waren jünger als 1500 Jahre, aber die ältesten brachten es auf 5000 Jahre", so Brault.

Die Forscher isolierten aus den Gewebeproben die stabilen Isotope der Elemente Kohlenstoff und Stickstoff. Das Verhältnis dieser verschieden schweren Varianten kann man als Indikator für Lebensweise und Umwelt der Robben benutzen. "Der Stickstoff zeigt uns, was die Tiere aßen", erklärt die Forscherin, "je höher die Beute in der Nahrungskette steht, desto höher ist der Anteil der schweren Stickstoffisotope." Die Verteilung der Kohlenstoffisotope hat dagegen eine geographische Komponente. "Diese Isotope können uns sagen, wo die Tiere fraßen", so Brault. Außerdem reagieren beide Isotope empfindlich auf Veränderungen im Phytoplankton an der Basis des Nahrungsnetzes. Aus den Analysen schlossen die Paläontologen auf die Umwelt zu Lebzeiten des Tiers. "Das Gebiet um das Rossmeer hat sich während der vergangenen 5000 Jahre dramatisch verändert", erzählt Paul Koch, Professor für Paläontologie in Santa Cruz, "Eisschelfe begannen erst vor 1000 Jahren zu wachsen und haben seitdem das ehemals offene Meer bedeckt."

Das Ross-Eisschelf, vom Meer aus gesehen. (Bild: NOAA)Heute ist das Ross-Schelf mit einer Fläche von der Größe Frankreichs das größte Schelfeisgebiet der Erde. Krabbenfresser und Seeleoparden zeigten sich davon nahezu unbeeindruckt. Sie jagten ihre Beute — Krabben bei den einen, Meeressäuger und -vögel bei den anderen — einfach vor den Schelfeisgürteln, und tun es noch heute. Für manche andere in der Robbenbevölkerung brachte die Abkühlung jedoch einschneidende Änderungen. "Bei den Südlichen Seeelefanten und den Weddellrobben sehen wir vor 500 Jahren eine deutliche Verschiebung in den Isotopenverhältnissen", berichtet Emily Brault. Die Weddellrobben mussten ihren Speiseplan ändern. Statt wie vorher vor allem Fische zu jagen, mussten sie sich jetzt auch mit Kalmaren und Krustentieren begnügen. Der Grund: Das Eis auf dem Meer ließ mit zunehmender Dichte und Dicke immer weniger Licht ins Wasser gelangen, wodurch das Algenwachstum schwand. Auf diesem immer schmaleren Fundament konnte die ursprüngliche Nahrungspyramide nicht mehr stehen, Verbraucher mit großem Bedarf, wie etwa Fische, wurden zunehmend durch genügsamere wie etwa Kalmare ersetzt. Die Weddellrobben konnten sich an die neuen Gegebenheiten anpassen und überlebten im Gebiet des Rossmeeres.

Schlimmer erging es den Südlichen Seeelefanten, die vor der Ankunft des Eises Kolonien von etwa 200.000 Individuen im Rossmeer bildeten. Die Tiere brauchen bei Paarung, Geburt und Aufzucht der Jungen Strände, auf denen sich vom Kampf der Rivalen bis zur Schulung des Nachwuchses alles abspielt. Diese Strände jedoch verschwanden und sie sind bis heute nicht wieder aufgetaucht. "Aus unseren Untersuchungsergebnissen geht hervor", so Emily Brault, "dass die Population vor 1000 Jahren zusammenbrach und das letzte Individuum vermutlich vor 500 Jahren aus der Region verschwand." Heute kommen Seeelefanten auf den Inseln rings um die Antarktis vor, den Kontinent selbst besuchen sie nur sporadisch.

Das Mierstal ist eines der Trockentäler im Transantarktischen Gebirge, die sich zum Ross-Eisschelf hin öffnen. (Bild: Wikimedia/Saxphile)Der Blick zurück auf 5000 bewegte Jahre im pazifischen Sektor der Antarktis schürt in den Forschern aus Santa Cruz die Sorge vor einer rapide sich ändernden Zukunft. Noch scheint die Ostantarktis vom Klimawandel unbeeindruckt, doch gerade die Schelfeisgürtel um den Südkontinent werden offenbar stärker vom Meerwasser angegriffen als es an der Oberfläche sichtbar ist. Ein Zusammenbruch der Schelfeisgürtel könnte dramatische Folgen für die antarktischen Robben haben, und mit ihnen für die Ökosysteme im Allgemeinen. "Wir befürchten, dass Weddellrobben, Krabbenfresser und Seeleoparden eine geringe Anpassungsfähigkeit an ein sich änderndes Nahrungsangebot haben", so Paul Koch. Möglicherweise zählen diese drei Arten zu den Verlierern in einer sich dramatisch wandelnden Antarktis.