Forschung

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Salzwiesen können dabei helfen, die Küsten vor dem steigenden Meeresspiegel zu schützen, und gleichzeitig zum Klimaschutz beitragen.

Das schmelzende Landeis in Grönland und der Antarktis, sowie die Ausdehnung von wärmerem Wasser sind hauptsächlich für den steigenden Meeresspiegel verantwortlich. Dieser ist auf der ostfriesischen Insel Spiekeroog im letzten Jahrhundert um knapp 20 Zentimeter gestiegen. Bis zum Jahr 2150 ist mit einem Anstieg von bis zu 90 Zentimetern zu rechnen – auch wenn wir unsere Treibhausgasemissionen ab jetzt deutlich reduzieren würden. Auch werden Sturmfluten stärker und häufiger, weshalb immer mehr Geld in den Küstenschutz in Form von Deichen und Mauern gesteckt werden muss. Ob diese auch in Zukunft ausreichend Schutz bieten, ist allerdings fraglich. Hier kommen die Seegraswiesen ins Spiel. Die über 45 Pflanzenarten, die auf den Salzwiesen wachsen, stabilisieren den Boden mit ihren Wurzeln und ihre Halme bremsen die Wassermassen ab. Durch diese Pufferzone verlieren die Wellen an Energie und werden kleiner – Deiche müssten dadurch weniger hoch gebaut werden. Dies hat sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile.

Salzwiesen schützen nicht nur uns Menschen, sie bieten außerdem Brut-, Rast-, und Futterplätze für ungefähr 50 Vogelarten sowie Lebensraum für über 1500 Arten an wirbellosen Tieren. Zusätzlich sind Salzwiesen natürliche Kohlenstoffdioxidsenken und können große Mengen an CO2 speichern, weshalb sie von großer Bedeutung im Kampf gegen die Klimakrise sind.

Den zugehörigen Artikel „Gegen die Flut wächst ein Kraut“ von Thea Marie Klinger vom 04.02.2023 findet ihr bei der taz.

Warum Klimaschutz nicht ohne Meeresschutz möglich ist, könnt ihr in der Pressemitteilung vom NABU „Meeresschutz ist Klimaschutz“ nachlesen.

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Pressemitteilung, 31.01.2023, MARUM

CDRma­re-Jah­res­ta­gung legt Fo­kus auf mee­res­ba­sier­te Me­tho­den

Die Zeit drängt: Welt­weit mahnt die For­schung, dass es bald kaum noch mög­lich sein wird, den men­schen­ge­mach­ten Kli­ma­wan­del so­weit auf­zu­hal­ten, dass die in­ter­na­tio­nal ver­ein­bar­ten Kli­ma­zie­le ein­ge­hal­ten wer­den. Selbst eine um­ge­hend rea­li­sier­te dras­ti­sche Re­duk­ti­on der Koh­len­di­oxid (CO2)-Emis­sio­nen reicht nach ak­tu­el­lem Stand da­für nicht mehr aus, son­dern wird durch zu­sätz­li­che CO2-Entnahme aus der At­mo­sphä­re er­gänzt wer­den müs­sen. Vor die­sem Hin­ter­grund star­tet heu­te in Stral­sund die 2. Jah­res­ta­gung der For­schungs­mis­si­on CDRma­re der Deut­schen Al­li­anz Mee­res­for­schung, auf der sich rund 200 Ex­pert:in­nen drei Tage lang zu mee­res­ba­sier­ten Me­tho­den der CO2-Entnahme aus der At­mo­sphä­re aus­tau­schen.

Die For­schungs­mis­si­on CDRma­re – kurz für „Ma­ri­ne Koh­len­stoffspei­cher als Weg zur Dekar­bo­ni­sie­rung“ (CDR = Car­bon Di­oxi­de Re­mo­val = Koh­len­di­oxi­d­ent­nah­me) – wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung (BMBF) für ak­tu­ell drei Jah­re mit rund 26 Mil­lio­nen Euro ge­för­dert und bün­delt die Ex­per­ti­se von ins­ge­samt 22 For­schungs­ein­rich­tun­gen, Be­hör­den und Un­ter­neh­men. Ko­or­di­niert am GEO­MAR Helm­holtz-Zen­trum für Oze­an­for­schung Kiel und dem Leib­niz-In­sti­tut für Ost­see­for­schung War­ne­mün­de (IOW), be­fas­sen sich seit Au­gust 2021 Wis­sen­schaft­ler:in­nen in sechs For­schungs­ver­bün­den mit ver­schie­de­nen Me­tho­den, die dar­auf zie­len, das Po­ten­zi­al des Oze­ans aus­zu­bau­en, CO2 aus der At­mo­sphä­re auf­zu­neh­men und zu spei­chern. Da­bei wer­den auch Ri­si­ken und mög­li­che Aus­wir­kun­gen sol­cher Me­tho­den auf die Mee­res­um­welt und das Erd­sys­tem, so­wie die ge­sell­schaft­li­chen, ethi­schen und recht­li­chen As­pek­te sol­cher Maß­nah­men er­forscht.

Wäh­rend der zwei­ten CDRma­re-Jah­res­ta­gung im Stral­sun­der Ozea­ne­um wer­den jetzt die seit Mis­si­ons­be­ginn er­ziel­ten Ar­beits­er­geb­nis­se dis­ku­tiert. Kon­kret geht es da­bei um die fol­gen­den An­sät­ze der mee­res­ba­sier­ten CO2-Entnahme aus At­mo­sphä­re: 1. Die Er­hö­hung des Säu­re­bin­dungs­ver­mö­gens von Meer­was­ser – z.B. durch Ein­brin­gen von Ge­steins­mehl – soll die CO2-Auf­nah­me des Oze­ans aus der At­mo­sphä­re ver­stär­ken. 2. Künst­lich er­zeug­ter Auf­trieb von nähr­stoff­rei­chem Tie­fen­was­ser in be­stimm­ten Mee­res­ge­bie­ten soll die Bin­dung von at­mo­sphä­ri­schem CO2 in Al­gen­bio­mas­se stei­gern. 3. In ve­ge­ta­ti­ons­rei­chen Küs­te­nöko­sys­te­men, ins­be­son­de­re See­gras­wie­sen, Salz­mar­schen und Man­gro­ven, soll das Koh­len­stoffspei­cher­po­ten­zi­al ge­zielt ge­stärkt wer­den. 4. Für be­stimm­te, bis­her noch nicht ent­spre­chend ge­nutz­te Ge­bie­te sol­len Mach­bar­keit und Rah­men­be­din­gun­gen der CO2-Spei­che­rung un­ter dem Mee­res­bo­den er­forscht wer­den. Das Spek­trum der For­schungs­an­sät­ze von CDRma­re reicht von La­bor­un­ter­su­chun­gen über Me­so­kos­men­stu­di­en in na­tür­li­chen Öko­sys­te­men und Stu­di­en in tro­pi­schen Man­gro­ven­wäl­dern bis hin zu re­gio­na­ler und glo­ba­ler Mo­del­lie­rung.

Bun­des­for­schungs­mi­nis­te­rin Bet­ti­na Stark-Watz­in­ger er­klärt an­läss­lich des CDRma­re-Jah­res­tref­fens: „Um den Kli­ma­wan­del ent­schie­den zu be­kämp­fen, müs­sen wir auch auf Tech­no­lo­gi­en zur Ent­nah­me von CO2 aus der At­mo­sphä­re und zur Spei­che­rung set­zen. Das be­tont auch der Welt­kli­ma­rat IPCC in sei­nen letz­ten Be­rich­ten. Wir müs­sen die Spei­che­rung von CO2 im in­dus­tri­el­len Maß­stab kurz­fris­tig zu­las­sen, um schnell in die Um­set­zung zu kom­men. Die da­für not­wen­di­ge Ge­set­zes­än­de­rung muss in je­dem Fall die wei­te­re For­schung er­mög­li­chen, ohne die der Wis­sen­schafts­stand­ort Deutsch­land sei­nen An­schluss in die­sem Be­reich ver­lie­ren wür­de. Das Bun­des­for­schungs­mi­nis­te­ri­um hat die For­schung an die­sem Zu­kunfts­the­ma be­reits früh­zei­tig ge­för­dert. Mit ins­ge­samt rund 50 Mil­lio­nen Euro un­ter­stüt­zen wir schon jetzt die Er­for­schung land­ba­sier­ter und ma­ri­ner CO2-Entnahme-­me­tho­den, wie bei CDRma­re, da­mit Deutsch­land künf­tig eine Vor­rei­ter­rol­le ein­neh­men kann. Jetzt kommt es dar­auf an, die tech­no­lo­gi­schen und re­gu­la­to­ri­schen Grund­la­gen zeit­nah zu le­gen.“

„Der Oze­an ist be­reits jetzt Haupt­ak­teur für den Kli­ma­schutz und nimmt je­des Jahr etwa ein Vier­tel der vom Men­schen ver­ur­sach­ten CO2-Emis­sio­nen auf und bremst so­mit die Erd­er­wär­mung. An­ge­sichts der Tat­sa­che, dass die Mensch­heit Mit­te des Jahr­hun­derts selbst bei mas­si­ver Emis­si­ons­re­duk­ti­on wohl im­mer noch 5 bis 15 % der heu­ti­gen CO2-Emis­sio­nen aus­sto­ßen wird, ist es im­mens wich­tig, alle Op­tio­nen zu er­for­schen, mit de­nen die­se Res­te­mis­sio­nen durch Ent­nah­me von CO2 aus der At­mo­sphä­re kom­pen­siert und eine net­to Emis­si­ons­null er­reicht wer­den kann. Der Oze­an kann hier eine wich­ti­ge Rol­le spie­len. Wir er­for­schen, wie die­se Rol­le im Ein­klang von Mee­res­schutz und Kli­ma­schutz aus­se­hen könn­te“, kom­men­tiert CDRma­re-Co-Spre­cher An­dre­as Oschlies, Ozea­no­graph und Kli­ma­mo­del­lie­rer am GEO­MAR, den Ta­gungs­auf­takt. „Wich­tig ist uns da­bei, dass die Er­geb­nis­se von CDRma­re kon­kret um­setz­ba­re Hand­lungs­op­tio­nen be­reit­stel­len, auf de­ren Ba­sis die nö­ti­gen Ent­schei­dun­gen in Po­li­tik, Wirt­schaft und Ge­sell­schaft ge­trof­fen wer­den kön­nen. Da­bei gilt es auch, mög­li­che Um­welt­ri­si­ken, Nut­zungs­kon­flik­te und Ver­tei­lungs­un­ge­rech­tig­kei­ten zu un­ter­su­chen. Des­we­gen füh­ren wir un­se­re For­schung im en­gen Dia­log mit den je­wei­li­gen ge­sell­schaft­li­chen In­ter­es­sen­grup­pen durch und sind da­her froh, dass ei­ni­ge der ent­spre­chen­den Ak­teu­re hier auf der Ta­gung an­we­send sind“, er­gänzt Gre­gor Reh­der, IOW-Mee­resche­mi­ker und eben­falls Co-Spre­cher von CDRma­re.

Bei­de CDRma­re-Spre­cher sind sich ei­nig, dass die For­schungs­mis­si­on eine po­si­ti­ve Halb­zeit-Bi­lanz für die ers­te För­der­pha­se ver­zeich­nen kann: Alle For­schungs­ver­bün­de sei­en er­folg­reich und in­ten­siv in die prak­ti­schen Ar­bei­ten ein­ge­stie­gen – etwa mit ver­schie­dens­ten La­bor­un­ter­su­chun­gen, Me­so­kos­men-Ex­pe­ri­men­ten, so­wie See­rei­sen und küs­ten­na­hen Pro­ben­nah­me-Kam­pa­gnen im In- und Aus­land, aber auch mit Tech­no­lo­gie-ent­wick­lung für ein even­tu­el­les Mo­ni­to­ring und mit ers­ten Mo­del­lie­rungs­stu­di­en zur Ex­tra­po­la­ti­on der Er­geb­nis­se auf grö­ße­re Mee­res­ge­bie­te. „Auch die über­grei­fen­de Ver­net­zung der CDRma­re-For­schen­den und das in­sti­tu­tio­nen­über­grei­fen­de Da­ten­ma­nage­ment, bei­des im­mens wich­tig bei ei­ner so groß an­ge­leg­ten For­schungs­mis­si­on mit vie­len in­sti­tu­tio­nel­len Part­nern, sind gut eta­bliert. Dar­über hin­aus hat der Wis­sens-trans­fer mit Po­li­tik und Ge­sell­schaft be­reits be­gon­nen, bei­spiels­wei­se mit der Er­stel­lung von Fak­ten­blät­tern zu den ver­schie­de­nen mee­res­ba­sier­ten CDR-An­sät­zen und Dia­log­ver­an­stal­tun­gen spe­zi­ell für po­li­ti­sche Ent-schei­dungs­tra­gen­de und die in­ter­es­sier­te Öffent­lich­keit“, so das po­si­ti­ve Re­sü­mee von Oschlies und Reh­der.

Ne­ben der in­ten­si­ven Aus­ein­an­der­set­zung mit dem bis­her Er­reich­ten dient die Ta­gung au­ßer­dem dazu, die wei­te­re For­schungs­pla­nung im Rah­men von CDRma­re vor­an­zu­trei­ben, ins­be­son­de­re auch per­spek­ti­visch für die an­ge­streb­te zwei­te För­der­pe­ri­ode ab Som­mer 2024.

– Gemeinsame Pressemitteilung des Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde und des GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel –

Diese Pressemitteilung findet ihr beim MARUM.

Mehr über Methoden zur CO2-Entnahme erfahrt ihr bei dem Projekt OceanNETS, dass in einem norwegischen Fjord Experimente mit Gesteinsmehl durchgeführt hat.

© MARUM – Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten, Uni­ver­si­tät Bre­men; V. Die­kamp

Pressemitteilung, 30.11.2022, MARUM

MARUM-Stu­die in Na­tu­re: Neue Ana­ly­se­me­tho­de zeigt ab­rup­te Zu­nah­me der Sai­so­na­li­tät wäh­rend des letz­ten glo­ba­len Kli­ma­wan­dels

Wie ver­än­dert sich das Wet­ter als Fol­ge der glo­ba­len Er­wär­mung? Kli­maar­chi­ve lie­fern wert­vol­le Ein­bli­cke in ver­gan­ge­ne Kli­ma­ver­än­de­run­gen, also in die Pro­zes­se, die un­se­ren Pla­ne­ten von ei­nem Kli­ma­zu­stand in den nächs­ten be­för­der­ten. Für Men­schen und Öko­sys­te­me ist die Va­ria­bi­li­tät in Zeit­räu­men von Wo­chen bis Jah­ren – das Wet­ter – aber oft­mals ent­schei­dend. Mit­tels ei­ner am MARUM – Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten der Uni­ver­si­tät Bre­men neu ent­wi­ckel­ten und er­prob­ten Ana­ly­se­me­tho­de wur­den nun die­se bei­den As­pek­te zu­sam­men­ge­führt und die Aus­wir­kun­gen der letz­ten glo­ba­len Er­wär­mung auf sai­so­na­le Tem­pe­ra­tur­schwan­kun­gen be­schrie­ben. Das Fach­jour­nal Nature hat die Er­geb­nis­se jetzt ver­öf­fent­licht.

In ma­ri­nen Se­di­men­ten sam­meln sich fos­si­le Über­res­te von Al­gen an, mit­tels de­rer ver­gan­ge­ne Zu­stän­de des Oze­ans re­kon­stru­iert wer­den kön­nen. Von gro­ßer Be­deu­tung sind da­bei mo­le­ku­la­re Fos­si­li­en, so ge­nann­te Li­pid-Bio­mar­ker: Zell­bau­stei­ne von Al­gen, die einst den Oze­an be­völ­ker­ten. Ster­ben die­se Al­gen, sin­ken sie zum Oze­an­bo­den und be­wah­ren in ih­ren Li­pi­den In­for­ma­tio­nen über die durch­leb­ten Be­din­gun­gen. Die Ana­ly­se sol­cher Kli­maar­chi­ve hat seit Jahr­zehn­ten fun­da­men­ta­le In­for­ma­tio­nen zum Ver­ständ­nis ver­gan­ge­ner Kli­ma­ver­än­de­run­gen ge­lie­fert.

Werkzeug für verborgene Details

In aus­ge­wähl­ten Lo­ka­tio­nen, zum Bei­spiel dem Ca­ri­a­co­be­cken vor der Küs­te Ve­ne­zue­las, ent­ste­hen ganz be­son­de­re, la­mi­nier­te Ar­chi­ve. „Das Be­son­de­re am Ca­ri­a­co­be­cken ist, dass die Ab­la­ge­run­gen seit tau­sen­den Jah­ren schön or­dent­lich nach Jah­res­zei­ten sor­tiert sind, je­weils eine dün­ne Lage für den Som­mer und eine für den Win­ter. Es liegt dort also ein Ar­chiv vor, mit ganz grund­le­gen­den In­for­ma­tio­nen über ver­gan­ge­ne, kurz­fris­ti­ge Kli­ma­schwan­kun­gen in den Tro­pen, das aber bis­her nicht ge­le­sen wer­den konn­te“, sagt Er­st­au­tor Dr. Lars Wör­mer vom MARUM. Er und sei­ne Kol­leg:in­nen ver­glei­chen das mit dem Klein­ge­druck­ten, für des­sen Lek­tü­re spe­zi­el­le Le­se­hil­fen not­wen­dig sind. Sol­che eine Le­se­hil­fe ist ein La­ser, der ge­kop­pelt mit ei­nem Mas­sen­spek­tro­me­ter die Ver­tei­lung von Li­pid-Bio­mar­kern in je­der die­ser Mil­li­me­ter brei­ten La­gen er­mög­licht.

Prof. Kai-Uwe Hin­richs, in des­sen Ar­beits­grup­pe die Me­tho­de ent­wi­ckelt wur­de, be­zeich­net sie als „Werk­zeug, um bis­her ver­bor­ge­ne De­tails in Kli­maar­chi­ven zu ent­schlüs­seln“. In ei­nem vom Eu­ro­päi­schen For­schungs­rat ERC ge­för­der­ten Pro­jekt ha­ben Hin­richs und sei­ne Kol­leg:in­nen ein mo­le­ku­la­res, bild­ge­ben­des Ver­fah­ren ent­wi­ckelt, um Kli­ma- und Um­welt­pro­zes­se der jün­ge­ren Erd­ge­schich­te zeit­lich hoch auf­ge­löst – das heißt na­he­zu in Mo­nats­schrit­ten – ab­zu­bil­den. Mit an­de­ren Ana­ly­se­me­tho­den wer­den ver­läss­lich In­ter­val­le von hun­der­ten oder tau­sen­den Jah­ren ab­ge­bil­det – bei ei­ner Erd­ge­schich­te von über vier Mil­li­ar­den Jah­ren gilt das be­reits als sehr de­tail­reich.

Globale Veränderungen wirken sich auf lokale Temperaturen aus

Im nun un­ter­such­ten Zeit­in­ter­vall liegt die letz­te erd­ge­schicht­li­che Pe­ri­ode mit dras­ti­scher – und nicht men­schen­ge­mach­ter – Er­wär­mung. „Das ist die Par­al­le­le zu heu­te“, be­tont Lars Wör­mer. „Die Er­wär­mung vor 11.700 Jah­ren hat die Mensch­heit ins Ho­lo­zän ge­bracht, un­se­rem ak­tu­el­len Zeit­al­ter. Jede wei­te­re Er­wär­mung bringt uns vom Ho­lo­zän ins so ge­nann­te An­thro­po­zän, das von ei­ner durch den Men­schen ver­ur­sach­ten Kli­ma­er­wär­mung und Um­welt­ver­än­de­rung ge­prägt ist.“ Das Team um Kai-Uwe Hin­richs und Lars Wör­mer konn­te nun zei­gen, dass sich wäh­rend die­ses In­ter­valls der Un­ter­schied zwi­schen Som­mer- und Win­ter­tem­pe­ra­tu­ren im tro­pi­schen Oze­an ver­dop­pelt hat. So­mit ist be­legt, wie sich glo­ba­le Kli­ma­ver­än­de­run­gen auf lo­ka­le, sai­so­na­le Tem­pe­ra­tur­schwan­kun­gen aus­wir­ken.

Be­reits im Sep­tem­ber ist eine MARUM-Stu­die in Nature Geosciences er­schie­nen, die eben­falls auf der neu eta­blier­ten Me­tho­de ba­siert. Hier wur­den Da­ten er­stellt, die die Mee­res­ober­flä­chen­tem­pe­ra­tur mit ei­ner Auf­lö­sung von ei­nem bis vier Jah­ren zei­gen. Da­für hat Er­st­au­tor Dr. Igor Ob­reht mit sei­nen Kol­leg:in­nen ei­nen Se­di­ment­kern aus dem öst­li­chen Mit­tel­meer un­ter­sucht, in dem die Tem­pe­ra­tur aus dem letz­ten In­ter­gla­zi­al (vor etwa 129.000 bis 116.000 Jah­ren) auf­ge­zeich­net ist. Die Stu­die von Ob­reht und sei­nen Kol­leg:in­nen nimmt also eine Zeit in den Fo­kus, die als letz­te wär­mer war als die heu­ti­ge war.

Sze­na­ri­en für eine solch wär­me­re Welt wer­den am MARUM in­ner­halb des hier an­ge­sie­del­ten Ex­zel­lenz­clus­ters „Oze­an­bo­den – un­er­forsch­te Schnitt­stel­le der Erde“ ent­wi­ckelt. Das im Rah­men des oben ge­nann­ten ERC-Pro­jekts eta­blier­te GeoBiomolecular Imaging Lab ge­hört in­zwi­schen zur In­fra­struk­tur für die Er­for­schung der Kern­the­men im Ex­zel­lenz­clus­ter.

Das MARUM ge­winnt grund­le­gen­de wis­sen­schaft­li­che Er­kennt­nis­se über die Rol­le des Oze­ans und des Mee­res­bo­dens im ge­sam­ten Erd­sys­tem. Die Dy­na­mik des Oze­ans und des Mee­res­bo­dens prä­gen durch Wech­sel­wir­kun­gen von geo­lo­gi­schen, phy­si­ka­li­schen, bio­lo­gi­schen und che­mi­schen Pro­zes­sen maß­geb­lich das ge­sam­te Erd­sys­tem. Da­durch wer­den das Kli­ma so­wie der glo­ba­le Koh­len­stoff­kreis­lauf be­ein­flusst und es ent­ste­hen ein­zig­ar­ti­ge bio­lo­gi­sche Sys­te­me. Das MARUM steht für grund­la­gen­ori­en­tier­te und er­geb­nis­of­fe­ne For­schung in Ver­ant­wor­tung vor der Ge­sell­schaft, zum Wohl der Mee­res­um­welt und im Sin­ne der Nach­hal­tig­keits­zie­le der Ver­ein­ten Na­tio­nen. Es ver­öf­fent­licht sei­ne qua­li­täts­ge­prüf­ten, wis­sen­schaft­li­chen Da­ten und macht die­se frei zu­gäng­lich. Das MARUM in­for­miert die Öffent­lich­keit über neue Er­kennt­nis­se der Mee­res­um­welt, und stellt im Dia­log mit der Ge­sell­schaft Hand­lungs­wis­sen be­reit. Ko­ope­ra­tio­nen des MARUM mit Un­ter­neh­men und In­dus­trie­part­nern er­fol­gen un­ter Wah­rung sei­nes Ziels zum Schutz der Mee­res­um­welt.

Diese Pressemitteilung findet ihr beim MARUM.

Kaltwasserkorallenriffe bilden ebenfalls ein aussagekräftiges Abbild über die Auswirkung des Klimawandels. Weitere Erkenntnisse und Neuigkeiten findet ihr in unserem Klima-Blog.

© GeSHaFish / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Gemeinsame Pressemitteilung, 17.11.22, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und Universität Rostock

Erstmals vergleichende Studie zu kleinsten und mittleren Bodentieren in der Antarktis veröffentlicht

Wissenschaftlerinnen von der Universität Rostock und Senckenberg am Meer haben erstmals untersucht, wie sich Gemeinschaften von Meiofauna und Makrofauna unter verschiedenen Umweltbedingungen im Südpolarmeer zusammensetzen. Sie zeigen in ihrer im Fachjournal „Marine Ecology Progress Series“ veröffentlichten Studie, dass sich eine unterschiedliche Meereisbedeckung zwar auf alle Organismengruppen am Meeresboden auswirkt – die kleineren Tiere der Meiofauna aber deutlich stärker beeinflusst sind. Für zukünftige Bewertungen des Einflusses von Umwelt- und Klimaveränderungen auf die Ökosysteme des Antarktischen Ozeans sollten diese Organismen daher stärker berücksichtigt werden, so das Forscherinnen-Team.

Die kollabierten und schrumpfenden riesigen Larsen-Eisschelfe und ein antarktisches Meereis, das die geringste Ausdehnung seit Beginn der Messungen im Jahr 1979 hat – die Folgen des Klimawandels sind am Südpol bereits deutlich sichtbar. „Uns hat interessiert, wie sich eine unterschiedliche Meereisbedeckung in der Antarktis auf die Lebewesen am Meeresboden auswirkt – auch vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung und als Beitrag zur Planung von zukünftigen Schutzgebieten. Hierfür haben wir erstmalig die Gemeinschaften von Organismen der Meiofauna und der Makrofauna in verschiedenen Regionen des Südozeans miteinander verglichen“, erklärt Friederike Säring, Erstautorin der Studie und Doktorandin an der Universität Rostock.

In ihrer großangelegten Studie werteten die Wissenschaftlerinnen 585.825 Individuen aus der Meiofauna – zwischen 32 und 500 Mikrometer große Tiere, wie Fadenwürmer, Ruderfußkrebse oder Bärtierchen – sowie 3.974 Tiere aus der Gruppe der Makrofauna – über 500 Mikrometer große Meeresbewohner, wie Ringelwürmer, Muscheln oder Asseln, aus. „Die Einflüsse der Umwelt auf verschiedene Gruppen von Bodentieren zu untersuchen war nur möglich, weil wir die Expertisen von Universität Rostock und Senckenberg am Meer bündeln konnten“, so Dr. Heike Link, die Initiatorin der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG im Schwerpunktprogramm „Antarktisforschung“ geförderten Studie. Die Sediment- und Wasserproben stammen von fünf geographisch und ökologisch unterschiedlichen Regionen, die im Rahmen zweier Expeditionen mit dem Forschungsschiff Polarstern in Tiefen von 222 bis 757 Metern gesammelt wurden.

„Die ausgewählten Beprobungsareale unterscheiden sich in der Bedeckung des Meereises: in der Drake-Passage gibt es beispielsweise kein Meereis, im nordwestlichen Weddellmeer ist die Bedeckung saisonal und im nördlichen Teil des Filchnergrabens ganzjährig und konstant“, erläutert Dr. Gritta Veit-Köhler von Senckenberg am Meer in Wilhelmshaven und fährt fort: „In Gebieten mit einer konstanten Eisbedeckung und wenig Schmelze gelangen die im Eis lebenden Mikroalgen nicht zum Meeresboden und es bildet sich keine Algenblüte im Wasser – dadurch fehlt es an Nahrung für die Organismen am Boden. Wenn es dagegen kein oder nur sehr wenig Meereis gibt, kann sich zwar im freien Wasser ein ‚Phytoplanktonbloom‘ ausbilden, aber das ‚Zusatzangebot‘ der Eisalgen fehlt. Auch hier müssen die Tiere mit weniger Nahrung auskommen.“

Die meisten Tiere beider Größenklassen fand das Forscherinnen-Team in Regionen, in denen sich die Eisdecke regelmäßig öffnet und schließt: Dort fallen Eisalgen zum Meeresboden und Süßwasser, das aus dem schmelzenden Meereis frei wird, führt zu einer stabilen Schichtung der Wassersäule und einer Begünstigung von Algenblüten im freien Wasser. „In solchen Gebieten finden wir aufgrund des guten Nahrungsangebots insgesamt die meisten Tiere – es gibt jedoch deutliche Unterschiede bei der Meio- und Makrofauna. Die kleineren Organismen der Meiofauna sind abhängig von der Meereisbedeckung im Vorjahressommer, aber auch von der Anwesenheit des Eises gemittelt über die letzten neun Jahre vor unserer Probennahme. Die Makrofauna ist dagegen – so die Ergebnisse unserer Analyse – nur signifikant abhängig vom Meereis des Vorjahressommers“, so Säring.

Die Forscherinnen empfehlen daher, die Meiofauna in zukünftige Bewertungen des Einflusses von Umweltveränderungen auf die Ökosysteme des Südlichen Ozeans stärker einzubeziehen. „Um den Einfluss von Klima- und Umweltfaktoren auf die antarktischen Lebensgemeinschaften verlässlich vorhersagen zu können, müssen wir auch auf die Kleinsten achten“, resümiert Veit-Köhler.

Publikation: Säring F, Veit-Köhler G, Seifert D, Liskow I, Link H (2022) Sea-ice–related environmental drivers affect meiofauna and macrofauna communities differently at large scales (Southern Ocean, Antarctic). Mar Ecol Prog Ser 700:13-37.

Diese Pressemitteilung findet ihr bei der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung.

Was es mit dem antarktischen Meereis-Paradoxon auf sich hat, und wie sich die Eisbedeckung in der Arktis aufgrund der Klimakrise verändert, erfahrt ihr in unserem Klima– und Forschungsblog.