Die Gletscherschmelze in den Arktischen Fjorden hat tiefgreifende Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme, insbesondere auf das Mikrobiom von Braunalgen, bekannt als Kelps. Eine aktuelle Studie von Forschenden der Universität Bremen im Rahmen mehrerer EU-Projekte zeigt, dass die Veränderungen durch den Klimawandel nicht nur die ökologische Balance bedrohen, sondern auch signifikante sozioökonomische Folgen nach sich ziehen können.
Kelps bilden dichte Unterwasserwälder und spielen eine zentrale Rolle im arktischen Küstenökosystem. Der Klimawandel führt in der Arktis zu einer Erwärmung, die über dem globalen Durchschnitt liegt, was die Schmelze von Schnee, Gletschern und Permafrost beschleunigt. Das resultierende Schmelzwasser verändert die Wasserparameter in den Fjorden, einschließlich Salzgehalt und Lichtverfügbarkeit.
Veränderungen im Mikrobiom der Kelps
Das Schmelzwasser trägt sowohl Mikronährstoffe wie Natrium, Magnesium und Kalium als auch schädliche Elemente wie Cadmium, Blei und Quecksilber in die Gewässer. Überraschenderweise zeigen Kelps, die von diesem beeinflusst werden, einen um 72% erhöhten Quecksilbergehalt im Vergleich zu weniger belasteten Kelps. Diese Veränderungen führen auch zu einer Beeinflussung des Mikrobioms der Kelps, was gravierende Konsequenzen für die ökologische Funktion dieser Algen haben kann.
Die Veränderungen im Kelp-Ökosystem können kaskadenartige Effekte auf die gesamte Nahrungskette haben. Raubtiere, die sich von diesen Algen ernähren, könnten geringeres Wachstum und reduzierte Fortpflanzung erleben, was negative Auswirkungen auf die Biodiversität und die Stabilität in arktischen Gewässern zur Folge haben könnte. Zudem besteht das Risiko einer Bioakkumulation schädlicher Substanzen im Nahrungsnetz.
Neue Lebensräume durch Gletscherschmelze
Ähnliche Entwicklungen sind auch in anderen Regionen zu beobachten. Der Rückzug der Alpengletscher infolge der Klimaerwärmung schafft neue Lebensräume, die oft als Pionierlebensräume bezeichnet werden. Diese Gebiete genießen einen hohen Wert für die Biodiversität im Schweizer Alpenraum. Ein laufendes Forschungsprojekt befasst sich mit der mikrobiellen Biodiversität in diesen neu geschaffenen Lebensräumen und untersucht, ob die lokale und regionale Biodiversität durch den Klimawandel gefährdet ist.
Die zentrale Fragestellung dieses Projekts betrifft die Auswirkungen der Gletscherschmelze und des Auftauens von Dauerfrostböden auf verschiedene Organismen, darunter Pflanzen, Pilze, Bakterien und Viren. Das Studium dieser Pionierlebensräume ist entscheidend, um ein besseres Verständnis für die genetischen Änderungen der Biodiversität zu gewinnen und Anwendungsbeispiele für nachhaltige Strategien zur Bewältigung der Klimaerauswirkungen zu entwickeln, wie etwa die Nutzung von kelp-basierten Marikulturen.
Die Fondation Petersberg hebt hervor, dass diese Veränderungen auch neue Chancen bieten. Insbesondere wird das hohe Biosorptionspotenzial von Kelps, die in kontaminierten Gewässern gedeihen, als mögliche umweltfreundliche Methode für die Gewinnung seltener Erden (Phytomining) betrachtet. Diese seltenen Erden sind essentiell für moderne Technologien, einschließlich erneuerbarer Energien und Elektrotechnik.
Abschließend verdeutlichen die Ergebnisse der Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Scientific Reports, die weitreichenden und teilweise gefährlichen Auswirkungen des Klimawandels auf die arktischen und alpinen Ökosysteme sowie deren Biodiversität.
