Die antarktische Küste wird aufgrund des Klimawandels voraussichtlich von „grünem Schnee“ bedeckt sein

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Grüner Schnee in der Antarktis

Dr. Matt Davey probiert Schneealgen auf Lagoon Island in der Antarktis. Bildnachweis: Sarah Vincent

Wissenschaftler haben die erste großformatige Karte mikroskopisch kleiner Algen erstellt, die entlang der Küste der Antarktischen Halbinsel über die Schneeoberfläche blühten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich dieser „grüne Schnee“ mit steigenden globalen Temperaturen wahrscheinlich ausbreiten wird.

Das Team, an dem Forscher der University of Cambridge und des British Antarctic Survey beteiligt waren, kombinierte Satellitendaten mit Beobachtungen vor Ort über zwei Sommer in der Antarktis, um die grünen Schneealgen zu erkennen und zu messen. Obwohl jede einzelne Alge mikroskopisch klein ist, färben sie den Schnee hellgrün und können vom Weltraum aus gesehen werden, wenn sie massenhaft wachsen. Die Studie wird heute (20. Mai 2020) in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.

“Dies ist ein bedeutender Fortschritt in unserem Verständnis des landgestützten Lebens in der Antarktis und wie es sich in den kommenden Jahren ändern könnte, wenn sich das Klima erwärmt”, sagte Dr. Matt Davey vom Department of Plant Sciences der Universität Cambridge, der das leitete Studie. “Schneealgen sind eine Schlüsselkomponente für die Fähigkeit des Kontinents, Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch Photosynthese einzufangen.”

An der antarktischen Küste finden sich grüne Schneealgenblüten, insbesondere auf Inseln entlang der Westküste der antarktischen Halbinsel. Sie wachsen in „wärmeren“ Gebieten, in denen die Durchschnittstemperaturen knapp über null Grad liegen Celsius während des australischen Sommers – der Sommermonate der südlichen Hemisphäre von November bis Februar. Die Halbinsel ist der Teil der Antarktis, der in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts die schnellste Erwärmung erlebte.

Das Team stellte fest, dass die Verbreitung von Grünschneealgen auch stark von Meeresvögeln und Säugetieren beeinflusst wird, deren Exkremente als äußerst nahrhafter natürlicher Dünger zur Beschleunigung des Algenwachstums wirken. Über 60% der Blüten wurden innerhalb von fünf Kilometern einer Pinguinkolonie gefunden. Es wurde auch beobachtet, dass Algen in der Nähe der Nistplätze anderer Vögel, einschließlich Skuas, und in Gebieten, in denen Robben an Land kommen, wachsen.

Das Team verwendete Bilder des Satelliten Sentinel 2 der Europäischen Weltraumorganisation, die zwischen 2017 und 2019 aufgenommen wurden, und kombinierte diese mit Messungen, die sie am Boden in der Antarktis in Ryder Bay, Adelaide Island, und auf der Fildes Peninsula, King George Island, durchgeführt hatten.

„Wir haben 1679 separate Grünalgenblüten auf der Schneeoberfläche identifiziert, die zusammen eine Fläche von 1,9 km2 bedeckten, was einer Kohlenstoffsenke von rund 479 Tonnen pro Jahr entspricht“, sagte Davey. In diesem Zusammenhang ist dies die gleiche Menge an Kohlenstoff, die bei durchschnittlich 875.000 Fahrten mit Benzinfahrzeugen in Großbritannien ausgestoßen wird.

Fast zwei Drittel der Grünalgenblüten befanden sich auf kleinen, tief liegenden Inseln ohne Hochland. Während sich die Antarktische Halbinsel aufgrund steigender globaler Temperaturen erwärmt, können diese Inseln ihre sommerliche Schneedecke und damit ihre Schneealgen verlieren. Bezogen auf die Masse kommt der Großteil der Schneealgen jedoch in einer kleinen Anzahl größerer Blüten im Norden der Halbinsel und auf den Südshetlandinseln vor, in Gebieten, in denen sie sich als tief liegender Schnee schmelzen können.

“Wenn sich die Antarktis erwärmt, gehen wir davon aus, dass die Gesamtmasse der Schneealgen zunehmen wird, da die Ausbreitung auf höhere Ebenen den Verlust kleiner Inselalgenflecken erheblich überwiegen wird”, sagte Dr. Andrew Gray, Hauptautor des Papiers und Forscher an der Universität von Cambridge und der NERC Field Spectroscopy Facility, Edinburgh.

Die Photosynthese ist der Prozess, bei dem Pflanzen und Algen ihre eigene Energie erzeugen, indem sie Sonnenlicht verwenden, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre einzufangen und Sauerstoff freizusetzen. Es gibt viele verschiedene Arten von Algen, von den winzigen, einzelligen Arten, die in dieser Studie gemessen wurden, bis zu großen Blattarten wie Riesentang. Die meisten Algen leben in wässrigen Umgebungen. Wenn überschüssiger Stickstoff und Phosphor verfügbar sind, können sie sich schnell vermehren und sichtbare Algenblüten bilden.

Die Forscher sagen, dass die Gesamtmenge an Kohlenstoff in antarktischen Schneealgen wahrscheinlich viel größer ist, da Kohlendioxid auch von anderen Rot- und Orangenalgen aufgenommen wird, die in dieser Studie nicht gemessen werden konnten. Sie planen weitere Arbeiten zur Messung dieser anderen Algenblüten sowie zur Messung der Blüten in der gesamten Antarktis mithilfe einer Mischung aus Feldarbeit und Satellitenbildern.

Die Antarktis ist der südlichste Kontinent der Welt, der typischerweise als gefrorenes Land aus Schnee und Eis bekannt ist. Das Leben auf der Erde kann jedoch reichlich sein, insbesondere entlang der Küste, und reagiert schnell auf den Klimawandel in der Region. Moose und Flechten bilden die beiden größten sichtbaren Gruppen von photosynthetisierenden Organismen und wurden bisher am besten untersucht. Diese neue Studie hat herausgefunden, dass mikroskopisch kleine Algen auch eine wichtige Rolle im Ökosystem der Antarktis und im Kohlenstoffkreislauf spielen.

Referenz: „Fernerkundung zeigt antarktische Grünschneealgen als wichtige terrestrische Kohlenstoffsenke“ von Andrew Gray, Monika Krolikowski, Peter Fretwell, Peter Convey, Lloyd S. Peck, Monika Mendelova, Alison G. Smith und Matthew P. Davey, 20. Mai 2020 , Naturkommunikation.
DOI: 10.1038 / s41467-020-16018-w

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