Phytoplankton blüht in der Barentssee (Jeff Schmaltz & Joshua Stevens, LANCE/EOSDIS Rapid Response, NASA) In der Arktis findet eine große Veränderung statt. Dunkle Gewässer blühen voller Algen, während Sonnenlicht Räume durchflutet, die lange Zeit von Eisschichten verdeckt waren.
In den letzten zwei Jahrzehnten ist das Phytoplankton im Arktischen Ozean um 57 Prozent gestiegen, wie eine Analyse von Forschern der Stanford University ergab.
Das übertrifft die Erwartungen der Wissenschaftler und verändert die Art und Weise, wie der Ozean Kohlenstoff speichert, und saugt Ressourcen auf, die für den Rest des Ökosystems benötigt werden. Und niemand ist sich sicher, was es bedeutet.
„Die Raten sind wirklich wichtig im Hinblick darauf, wie viel Nahrung für den Rest des Ökosystems vorhanden ist“, sagt Erdsystemwissenschaftler Kevin Arrigo.
„Es ist auch wichtig, weil dies einer der Hauptwege ist, auf denen CO2 aus der Atmosphäre in den Ozean gezogen wird.“
Auf den ersten Blick sollte diese Erweiterung des photosynthetischen Teils der Nahrungskette nicht allzu überraschend sein. Die globale Erwärmung hat dazu geführt, dass die Eisschilde der Arktis im Laufe der Jahrzehnte abgestorben sind und neue Möglichkeiten für die Blüte des Phytoplanktons geschaffen wurden.
Doch den Forschern zufolge sank die Rate, mit der neues offenes Wasser freigelegt wurde, ab etwa 2009 deutlich.
Allen Berichten zufolge hätte dies zu einem ähnlichen Rückgang der Grünflächen führen müssen. Denn egal wie stark die Sonne scheint, die Populationszahlen sollten abnehmen, wenn die Menge an verfügbarem Stickstoff und anderen lebenswichtigen Elementen aufgebraucht ist.
Aber das ist nicht passiert. Diese Ausweitung an der Basis der Ernährungspyramide – im Öko-Jargon als Steigerung der Quote beschrieben Nettoprimärproduktion (NPP) – einfach weitergemacht.
„Der Anstieg der NPP im letzten Jahrzehnt ist fast ausschließlich auf einen jüngsten Anstieg der Phytoplankton-Biomasse zurückzuführen.“ sagt Arrigo .
Es ist schwer zu sagen, ob wir alarmiert oder dankbar sein sollten. Schließlich bedeutet mehr Grünzeug mehr Nahrung für Pflanzenfresser, was wiederum mehr Fleisch für Fleischfresser bedeutet.
Ganz zu schweigen davon, dass mehr Kohlenstoff in organischen Molekülen eingeschlossen wird.
Aber der Arktische Ozean spielt keine große Rolle, wenn es um die Senkung von Kohlenstoff geht. Vor allem, wenn das verschwindende Meereis einfach mehr Schiffsverkehr ermöglicht.
Und wie Arrigo es ausdrückt, ist das Leben in der Arktis auch besser an viel Eis angepasst.
„Es wird Gewinner und Verlierer geben“, sagte er sagt .
Genauer gesagt war der vom Team beobachtete anhaltende Anstieg der NPP-Werte verwirrend genug, um sie dazu zu zwingen, sich die vorhandenen Erklärungen anzusehen und zu fragen, was ihnen möglicherweise entgangen war.
Die Hauptautorin der Studie, die Umweltwissenschaftlerin Kate Lewis, erklärt, man sei zunächst davon ausgegangen, dass es einfach keinen großen Nährstoffvorrat zum Durchkauen gäbe – eine Frage, mit der sich das Team bereits zuvor beschäftigt hatte Studien .
„Wir wussten, dass die Produktion in der Arktis in den letzten Jahren zugenommen hatte, aber es schien möglich, dass das System nur die gleichen Nährstoffvorräte recycelte.“ sagt Lewis.
„Unsere Studie zeigt, dass das nicht der Fall ist.“ Phytoplankton absorbiert Jahr für Jahr mehr Kohlenstoff, da neue Nährstoffe in diesen Ozean gelangen. Das war unerwartet und hat große ökologische Auswirkungen.“
Den Zufluss an Nährstoffen in den Griff zu bekommen, ist leichter gesagt als getan, da er so stark von der Nährstoffzufuhr abhängt Komplexität der Meeresströmungen Mischungen verschiedener Materialien durch Wassersäulen verteilen und Trends folgen, die auch den Launen eines sich ändernden globalen Klimas unterliegen.
Allein schon an diesem Punkt der Kartierung der Veränderungen im Phytoplankton war ein umfassendes Umdenken bei der Messung der Farbschattierungen erforderlich, die traditionell zur Analyse von NPP verwendet werden.
„Algorithmen, die überall auf der Welt funktionieren – die anhand der Farbe des Ozeans beurteilen, wie viel Phytoplankton vorhanden ist – funktionieren in der Arktis überhaupt nicht.“ sagt Arrigo.
Ausgestattet mit verbesserten, arktisspezifischen Prozessen können Lewis und ihr Team nun zuversichtlich sein, dass die Veränderungen, die wir im hohen Norden des Planeten beobachten, auf ein anhaltendes Aufblühen von Produzenten hindeuten, die durch zugeführte Nährstoffe gespeist werden.
Weitere Studien zum riesigen zirkulierenden Netzwerk atmosphärischer und ozeanischer Ströme auf unserem Planeten könnten uns dabei helfen, besser zu bestimmen, was von dieser riesigen Algenblüte zu erwarten ist und was sie für die Zukunft der Arktis bedeutet.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaft .