Guardian: „Das Ende der Arktis, wie wir sie kennen“

„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 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.“

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.

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.

„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.

Die ozeanische Verschiebung wurde in einer im vergangenen Jahr in der Zeitschrift Science veröffentlichten bahnbrechenden Studie skizziert, die ergab, dass die Wasserdichte und -temperatur der Framstraße und der Barentssee zunehmend denen des Atlantiks entsprachen, während das russische Laptewmeer weiter östlich anfing, dem zu ähneln, was die Barentssee früher war. „Die Polarfront verschiebt sich“, sagte Hauptautorin Sigrid Lind vom Institut für Meereswissenschaften und der Universität Bergen. „Die Arktis, wie wir sie kennen, wird bald Geschichte werden. Es wird vorbei sein, wenn die Schichtung vollständig zusammenbricht und der Atlantik die ganze Region erobert.“

Dies ist seit mehr als 12.000 Jahren nicht mehr geschehen, aber der Wandel ist in vollem Gange. Zuerst wird laut Lind die Barentssee, die bis 2040 kein Süßwasser mehr haben wird, und dann die Karasee erliegen. Die Folgen werden weitreichend sein. Die Nahrungskette ist bereits betroffen. Die atlantischen Arten von Kabeljau, Hering und Makrele bewegen sich nach Norden. Für die nächsten 20 bis 30 Jahre könnte dies die Fangmengen erhöhen, aber Prognosen aus Norwegen deuten darauf hin, dass sich der Boom später in eine Pleite verwandeln wird, da die Gewässer zu warm für Fischlarven werden.

An anderen Orten in der Arktis gibt es Anzeichen dafür, dass die Ankunft kleinerer atlantischer Copepoden mit einem Rückgang der Walpopulationen verbunden sein könnte, die von ihnen abhängig sind. Das ist noch nicht sicher. Es ist möglich, dass Wale einfach mehr fressen. Aber Heather Koopman, Meeresökologin an der UNCW, sagt, dass sie besorgt ist, dass die Geschwindigkeit des Wandels die Fähigkeit einiger Arten zur Entwicklung übersteigt. „Der Grönlandwal zum Beispiel kann 200 Jahre alt werden, so dass sich einige an ein modernes Klima mit vor Jahrhunderten entwickelten Fähigkeiten anpassen müssen“, sagt Koopman. „Die Dinge bewegen sich viel zu schnell, als dass sie mithalten könnten. Vielleicht kommen kleine Wirbellose von Jahr zu Jahr damit zurecht, weil ihre Brutzyklen schneller ablaufen. Aber für einen 200 Jahre alten Wal, wie können sie sich so schnell ändern? Die Dinge werden so beschleunigt.“

Die größten Auswirkungen auf die Menschheit hat das Wetter. Der Bereich zwischen dem kalten Pol und dem warmen Äquator ist eine Schräge, die Wetterfronten über Kontinente treibt. Ihr Gefälle variiert seit jeher von Saison zu Saison, da sich die Eiskappe im Winter ausdehnt und im Sommer schrumpft und einen globalen Impuls liefert, der Meeres- und Luftströmungen in die ganze Welt pumpt. Aber dieser gefrorene Herzschlag erwärmt und schwächt sich ab, wenn die Arktis mehr und mehr wie der Atlantik wird. Lind spekuliert, dass die Ozeanvernichtung der Hauptgrund für den Eisverlust ist, der wiederum den Jetstream beeinflusst, den Polarwirbel schwächt und zu Hitzewellen im Süden der USA und extremen Kältewetterlagen in Asien führen kann. „Die Spielregeln ändern sich. Wir scheinen große Wetterveränderungen im Zusammenhang mit der schrumpfenden Arktis zu beobachten. Wenn die Arktis Geschichte wird, müssen wir verstehen, wie sie die Erde beeinflusst.“

Solche Bedenken sind Teil des Motivs für eine neue Welle der internationalen Forschung. Ab September wird ein deutsches Forschungsschiff, die Polar Stern, über den Nordpol driften und über den Winter im Eis einfrieren, Wissenschaftler werden Tests für die größte Studie über die Arktis aller Zeiten durchführen können. Norwegen hat gerade einen neuen Eisbrecher, die Kronprins Haakon, in Dienst genommen, der in den nächsten sechs Jahren gemeinsam mit der Birmingham University eine Reihe von Reisen unternehmen wird, um die Versauerung der Ozeane und die Kontamination der Nahrungskette zu untersuchen. „Dieses Gebiet ist mit Eis bedeckt und wird sich ändern, sobald die Trawler einziehen“, sagt Marit Reigstad von der Arctic University of Norway. „Wir müssen mehr wissen, bevor wir etwas tun. Wir müssen neue Gesetze und Vorschriften für dieses Gebiet entwickeln.“

Greenpeace fordert, die zentrale Arktis zum geschützten Meeresgebiet zu erklären. Die USA, China, Russland, Kanada und Korea konzentrieren sich stärker auf die kommerziellen und strategischen Chancen, die sich durch das Schmelzen und Öffnen der Arktis ergeben. Fischerei, Bergbau, Tourismus und Frachtschifffahrt könnten davon profitieren, aber alle Gewinne werden durch die Kosten einer verminderten Arktis bei weitem überwiegen. Eine aktuelle Studie ergab, dass allein das Schmelzen von Permafrost 70 Milliarden Dollar Schaden verursachen würde, das Zehnfache der erwarteten Einnahmen aus der Ressourcengewinnung und neuen Handelsrouten.

„Wir müssen uns beeilen, sonst wird unsere Wissenschaft zur Archäologie“, scherzen die 34-Jährigen. „Im Winter wird es noch Meereis geben, aber im Sommer wird es wahrscheinlich verschwinden. Es wird nicht der Tod der Arktis sein, sondern das Ende der Arktis, wie wir sie kennen.“

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