Eine jahrzehntelange Studie zeigt Veränderungen in den Trockentälern der Antarktis auf und legt nahe, dass "derzeit signifikante Veränderungen der antarktischen Ökosysteme stattfinden und weiterhin von zukünftigen Klimaereignissen beeinflusst werden".
Die MDV-Landschaft (aus dem Archiv der Autoren) mit Ortsangabe auf dem antarktischen Kontinent. Bild via NASA / Naturökologie und Evolution.
Das Studium des Klimas ist komplex und die Wissenschaftler bemühen sich stets, das Klima der Erde besser zu verstehen. Diese Woche gaben Wissenschaftler die Ergebnisse neuer Forschungsarbeiten bekannt, die von der University of Colorado Boulder durchgeführt wurden. Sie zeigten, dass eine abnormale Jahreszeit mit starker Eisschmelze im Jahr 2002 jahrzehntelange Veränderungen der physikalischen und biologischen Eigenschaften der McMurdo Dry Valleys in der Antarktis hervorrief. Nach Aussage der Wissenschaftler:
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass selbst abrupte, kurzlebige Klimaereignisse langfristige Veränderungen in Polarregionen hervorrufen können, die sich über mehrere Jahre hinweg entfalten und anschließend die gesamte Flugbahn eines Ökosystems verändern.
Die neue Studie wurde am 7. August 2017 im Fachjournal veröffentlicht Naturökologie und Evolution.
Die McMurdo Dry Valleys sind die größte eisfreie Region der Antarktis. Diese Region gilt mit ihrer geringen Luftfeuchtigkeit und den geringen Niederschlägen als Polarwüste. Die National Science Foundation führt seit 25 Jahren ein Forschungsprogramm in den McMurdo Dry Valleys durch, in dem langfristige Veränderungen in dieser Region untersucht werden. Das Long-Term Ecological Research (LTER) -Programm hat eine kontinuierliche, jahrzehntelange Aufzeichnung von atmosphärischen und ökologischen Daten vom Forschungsstandort des Programms in den Trockentälern geliefert.
Ein Blick auf ein Gletscherfeld in der Nähe des Forschungsgebiets McMurdo Dry Valleys in der Antarktis. Foto über Michael Gooseff.
Diese Wissenschaftler erklärten, was sie beobachtet haben:
Zwischen 1987 und 2000 war in der MDV-Region eine Abkühlungsphase zu verzeichnen, in der die mittleren Sommertemperaturen stetig abnahmen und die Sonneneinstrahlung allmählich zunahm. Der Trend führte zu erwarteten Änderungen der meisten biologischen Variablen, einschließlich eines verringerten Stromflusses und einer erhöhten Dicke der permanenten Eisbedeckung auf Seen.
Im Jahr 2002 erlebten die McMurdo-Trockentäler jedoch eine ungewöhnlich warme und sonnige Sommersaison, in der seit 1969 die größte Menge an Gletscherschmelzwasser freigesetzt wurde. Das plötzliche Ereignis führte in den folgenden zehn Jahren zu zahlreichen Veränderungen in den Seen, Bächen und Böden der McMurdo-Trockentäler .
Michael Gooseff, Stipendiat am Institut für arktische und alpine Forschung (INSTAAR) der CU Boulder, ist der leitende Forscher für das LTER-Projekt McMurdo Dry Valleys. Er sagte:
Dieses Hochwasserjahr war der Dreh- und Angelpunkt. Zuvor hatten sich alle physischen und biologischen Indikatoren in die gleiche Richtung bewegt.
Anstelle einer eng korrelierten Veränderung seien die biologischen Reaktionen auf die Saison 2002 jedoch unterschiedlich ausgefallen und in einigen Fällen um Jahre zurückgeblieben, sagten diese Wissenschaftler. Zum Beispiel stellten die Forscher fest, dass eine vorher abnehmende dominante Bodenart nach dem Hochwasserjahr langsam zunahm, während eine seltenere Art positiver auf den Feuchtigkeitsimpuls reagierte und die Zunahme der Population sich in die nachfolgenden Sommer übertrug. Ross Virginia, Direktor des Instituts für Arktisstudien am Dartmouth College und Mitautor der Studie, sagte:
Langzeitaufzeichnungen sind unerlässlich, um zu verstehen, wie und wann Organismengemeinschaften zusammen oder als einzelne Arten auf plötzliche Veränderungen in ihrer Umwelt reagieren können. Wenn sich das Klima in den trockenen Tälern ändert, werden diese biotischen Reaktionen und Wechselwirkungen die zukünftige Artenvielfalt beeinflussen.
Paul Cutler, der NSF-Programmbeauftragte für die beiden LTER in der Antarktis, stellte fest, dass diese Ergebnisse den Wert der Datenerfassung über einen dekadischen Zeitraum hinweg unterstreichen:
Die natürliche Welt arbeitet nicht linear und auf vielen verschiedenen Zeitskalen, von täglichen Zyklen bis hin zu Prozessen, die Jahrhunderte dauern. Die LTER tragen dazu bei, diese Komplexität zu messen und zu entschlüsseln, um das grundlegende Verständnis der Funktionsweise von Ökosystemen zu vermitteln und Vorhersagen über die Zukunft kritischer Ökosysteme zu verfeinern, insbesondere in Gebieten wie den Trockentälern, die ein uraltes, aber möglicherweise empfindliches ökologisches Gleichgewicht bewahren.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass derzeit erhebliche Veränderungen der antarktischen Ökosysteme stattfinden und weiterhin von zukünftigen Klimaereignissen beeinflusst werden. Gooseff erklärte:
Eine einzige extreme Schmelzsaison führte zu einem asynchronen Muster. Möglicherweise sind es die plötzlichen, kurzlebigen Ereignisse, die als Reaktion auf den Klimawandel eintreten und langfristige Änderungen der physikalischen und biologischen Aspekte der polaren Ökosysteme bewirken.
Blaues und weißes Eis im McMurdo Sound. Bild über Walter Andriuzzi / CSU.
Fazit: Eine neu veröffentlichte Studie, die auf Daten des Long Term Ecological Research-Programms im McMurdo Dry Valley in der Antarktis basiert, zeigt, wie ein kurzlebiges Klimaereignis im Jahr 2002 langfristige ökologische Veränderungen verursachte.