„Untergang eines ganzen Ozeans“ geschieht schneller als befürchtet
Am 12. Juni 2019 nahm Jonathan Watts vom britischen Guardian an einer Expedition unter Leitung von Till Wagner, University of North Carolina Wilmington (UNCW), teil, die untersuchte, was es für den Planeten bedeutet, wenn es immer weniger Sauerstoff und Eis und immer mehr Säure und Wärme im arktischen Meer gibt. „Der Untergang eines ganzen Ozeans ist fast zu groß, um ihn zu erfassen, aber während die Expedition tiefer in die Arktis vordrang, wurden die kolossalen Zerfallsprozesse immer deutlicher.“
Arktis – die Eisberge vor Grönland nehmen ab – Foto © Gerhard Hofmann für Solarify – 25.08.2014
Die Expedition wollte unter anderem untersuchen, warum der Zusammenbruch des arktischen Eises schneller geschieht, als es die Klimacomputermodelle vorhersagen, und zu verstehen, was dies für den Rest des Planeten bedeutet. Die Arktis hat sich um 2° C über das vorindustrielle Niveau hinaus erwärmt, doppelt so viel wie der globale Durchschnitt. Einige Hotspots, einschließlich Teilen der Framstraße, haben sich gar um 4° C erwärmt. So ist die Schmelze kein jahreszeitlich bestimmter Prozess mehr. Es gibt von Jahr zu Jahr Unterschiede, aber der Trend ist klar und beschleunigt. Das Meereis schmilzt früher im Frühjahr und friert später im Herbst ein. Jeden Sommer verdünnt es sich weiter und geht zurück, so dass größere Flächen des Ozeans rund um die Uhr dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Dies treibt die Grenzen des Eises zurück und fragmentiert einen der wichtigsten Klimaregulatoren des Planeten. Sie schafft auch eine Reihe von Rückmeldungen, welche die arktische Schmelze beschleunigen. Mehrere sind nur teilweise verstanden.
Sommer-Arktis verlor 40% ihres Ausmaßes und bis zu 70% ihres Volumens
Im Mai starteten das Team und die Crew auf den Greenpeace-Schiffen Arctic Sunrise und Esperanza aus dem Hafen von Svalbard in Longyearbyen (Spitzbergen), weniger als einen Monat, nachdem das Meereis ein weiteres Rekordtief erreicht hatte. Seit Beginn der Satellitenära 1979 hat die Sommer-Arktis 40% ihres Ausmaßes und bis zu 70% ihres Volumens verloren, so Wagner. Andere Wissenschaftler berechnen den Rückgang mit 10.000 Tonnen pro Sekunde. Ein Großteil des mehrjährigen Eises ist inzwischen verschwunden. Das meiste von dem, was übrig bleibt, ist die jüngere, dünnere Schicht aus dem vergangenen Winter, die es der Sonne leichter macht, sie zu schmelzen und den Wind zu verstärken. Wagner erwartet in 20 bis 40 Jahren eisfreie Sommer, so dass die Schiffe den ganzen Weg zum Nordpol zurücklegen können.
Eisfreie Sommer sind zehnmal wahrscheinlicher, wenn sich die Welt um 2° C statt 1,5° C erwärmt, so der Weltklimarat der Vereinten Nationen. Die Gruppe der besten internationalen Wissenschaftler sagte 2018, dass die Arktis- und Korallenriffsysteme die am stärksten gefährdeten Ökosysteme seien. In der Vergangenheit hätten sich die Daten nur auf Physik und Chemie bezogen, aber das Bewusstsein für die entscheidende Klima-Rolle der Meeresorganismen wächst, so dass auch Biologen Teil dieses interdisziplinären Teams sind. Sie scannen den Horizont nach Walen, Robben und Walrossen und fangen mit engmaschigen Zooplanktonnetzen wimmelnde Massen winziger Garnelen- und wurmartiger Kreaturen ein.
Weit mehr als Eisbären spielen diese winzigen Lebewesen und die Algen, die sie beweiden, eine wesentliche Rolle nicht nur im lokalen Ökosystem, sondern auch in der globalen Klima- und Nahrungskette, so ein wachsender Forschungsstand. Die größte synchronisierte Bewegung von Biomasse auf dem Planeten ist die vertikale Migration von Zooplankton, die täglich stattfindet, wenn die winzigen Lebewesen aus der Tiefe in das Oberflächenwasser wandern. Der Bereich unter den Eisschollen ist eine so reiche Nährstoffquelle, dass er als All-you-can-eat-Buffet für Zooplankton beschrieben wurde.
Forscher entdecken, dass die Schollen eine außergewöhnliche Vielfalt und Fülle an Leben beherbergen, auch während der viermonatigen Dunkelheit des arktischen Winters. Je nachdem, wie das Eis gebildet wird, kann es durchlässig und elastisch sein, mit einem Raum im Inneren, der von Bakterien, Pilzsporen und den winzigen Lebewesen, die sich von ihm ernähren, besiedelt werden kann, wie z.B. die transparente Qualle Sympagohydra tuuli, die sich in den Spalten im Eis zusammendrückt, um nach Nahrung zu suchen. Die grünen und gelben Farbtöne an der Basis der Schollen deuten auf das Vorhandensein von Phytoplankton hin – Algen, die Sonnenlicht nutzen, um Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff und Energie umzuwandeln. Das sind die Weiden, auf denen das Zooplankton grast. Die wichtigsten unter ihnen sind Copepoden, ein fetthaltiges Grundnahrungsmittel in der Ernährung von Walen und Fischen.
Phytoplankton hilft Ozeanen, mehr Sauerstoff zu produzieren als alle Wälder der Welt
„Zusammen bilden Millionen dieser Arten eine ozeanische Pumpe“, sagt Mattias Cape, biologischer Ozeanograph an der University of Washington. Phytoplankton hilft den Ozeanen, mehr Sauerstoff zu produzieren als alle Wälder der Welt. Sie sequestrieren auch Kohlendioxid effektiver, weil Copepoden und die größeren Kreaturen, die sie essen, das Gas in die Tiefe bringen, wo es für Hunderte von Jahren gespeichert werden kann. Nirgendwo ist diese Pumpe effektiver als in der Nähe der Pole – das Zooplankton hier ist größer, also sinken sie tiefer.
Aber das ändert sich. Wenn Cape im Laderaum des Schiffes das Zooplankton durch ein Mikroskop beobachtet, kann er sehen, dass die molligen arktischen Copepoden Konkurrenz zu ihren schlankeren und kürzeren atlantischen Pendants haben. Diese Invasion wurde in anderen Teilen des Ozeans registriert. „Wir sehen eine Verschiebung von groß zu klein, was ein Problem ist, denn es wird diese Pumpenwirkung schwächer machen“, sagt er. Die Studie kann helfen zu erklären, warum die Arktis schneller Sauerstoff verliert als fast überall auf der Erde. Ein weiterer Faktor ist, dass kaltes Wasser mehr Kohlendioxid absorbiert, was ihm einen hohen Säuregehalt verleiht. „Wir reden darüber, dass der Ozean heiß, sauer und außer Atem ist“, sagt Cape.
Wenn die Arktis ein Patient wäre, würden die Ärzte durch die Vitalparameter alarmiert werden. Neben Hitzewallungen, Asthma und Kontamination (die Forscher verfolgen Studien, die darauf hindeuten, dass die Fram-Meerenge eines der höchsten Niveaus an Mikrokunststoffen der Welt aufweist), wurde auch im Ozean eine Schwächung des Immunsystems diagnostiziert. Seit Jahrhunderten wird der unverwechselbare Charakter der Arktis durch eine Schicht aus kaltem, relativ frischem Wasser direkt unter der Oberfläche geprägt, das durch schmelzendes Eis und Gletscher entsteht. Dies hat das Meereis von den wärmeren, dichteren und salzigeren Gewässern der atlantischen Strömungen, die in die Tiefe fließen, isoliert. Aber diese Schichtung bricht mit zunehmender Temperatur zusammen.
Folgt: „Die Arktis, wie wir sie kennen, wird bald Geschichte werden“