Weltraumstaub hat Wissenschaftlern dabei geholfen, die Vergangenheit der Arktis zu entschlüsseln

Wissenschaftler warnen seit Jahrzehnten, dass das arktische Meereis rapide schrumpft, und noch beunruhigender ist vielleicht, dass die Satelliten der Erde nur eine Momentaufnahme der Gegenwart zeigen und nicht das Gesamtbild.

Um herauszufinden, wie schlimm die Lage tatsächlich ist – und was als Nächstes passieren könnte –, haben Forscher einen überraschend nützlichen, aber unerwarteten Hinweis gefunden: Weltraumstaub.

Das Team der University of Washington gibt an, dass es winzige Körner verwendet hat, die in altem Eis eingeschlossen sind und eine seltene Form von Helium enthalten, um zu kartieren, wo sich das Eis des Arktischen Ozeans in den letzten 30.000 Jahren geöffnet und geschlossen hat.

Dadurch erhalten die Forscher einen klareren Überblick über die Entwicklung der Eisbedeckung, der einen Zusammenhang zwischen Schmelze und Veränderungen bei Nährstoffen und im gesamten Nahrungsnetz herstellt – Veränderungen, die sich vom Plankton über Fische bis hin zu Menschen und geopolitischen Verhältnissen auswirken können.

„Wenn wir den zeitlichen und räumlichen Verlauf des Rückgangs der Eisbedeckung in der Zukunft prognostizieren können, hilft uns das, die Erwärmung zu verstehen, Veränderungen in den Nahrungsnetzen und in der Fischerei vorherzusagen und uns auf geopolitische Verschiebungen vorzubereiten“, sagte der Hauptautor der Studie, Frankie Pavia.

Warum Weltraumstaub?

Woher kommt dieser Staub – und warum ist er so nützlich? Die Wissenschaftler erklären, dass sich jeden Tag kosmischer Staub auf den Ozeanen absetzt, der zum Großteil eine Chemikalie namens Helium-3 enthält. Dabei handelt es sich um ein seltenes Isotop, anhand dessen Wissenschaftler ihn von gewöhnlichen, auf der Erde entstandenen Partikeln unterscheiden können. Wenn das Meer offenes Wasser ist, sinkt dieser Staub und wird im Schlamm auf dem Meeresboden eingeschlossen. Wenn dann Meereis die Oberfläche bedeckt, wirkt es wie ein Deckel, sodass viel weniger Staub den Meeresboden erreicht, erklären die Forscher.

Durch die Messung von Helium-3 in Sedimentkernen aus drei Stellen in der zentralen Arktis – die sich über ganzjährig eisbedeckte bis saisonal eisfreie Regionen erstrecken – konnte das Team skizzieren, wann diese Gebiete eisbedeckt oder eisfrei waren.

Sie stellten fest, dass die Bohrkerne während der letzten Eiszeit fast keinen kosmischen Staub in arktischen Sedimenten aufwiesen, was mit einer Periode anhaltender Bedeckung übereinstimmt. Als sich der Planet erwärmte, stieg das Helium-3-Signal an, was die Rückkehr des Ozeans zu offenem Wasser markierte.

„Es ist wie die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen“, sagte Pavia. „Man hat diese kleine Menge kosmischen Staubs, die überall herabregnet, aber man hat auch Erdablagerungen, die sich ziemlich schnell ansammeln.“

Der Trick dabei sei, fügten sie hinzu, aus den Stellen, an denen kein Staub zu finden war, genauso viel zu lernen wie aus den Stellen, an denen Staub gefunden wurde.

Was das jetzt für die Arktis bedeutet

Die Staubaufzeichnung stimmt mit einem anderen Signal überein, nämlich wie stark Meereslebewesen Nährstoffe verbraucht haben.

Chemische Hinweise in winzigen fossilen Muscheln zeigen einen höheren Nährstoffverbrauch, wenn das Eis gering war, und einen Rückgang, wenn sich das Eis ausbreitete. Dies spiegelt wahrscheinlich mehr Sonnenlicht und Photosynthese in offenem Wasser wider – größere Phytoplanktonblüten, die die Nahrungskette versorgen –, obwohl die Wissenschaftler sagen, dass die Verdünnung durch Schmelzwasser hier ebenfalls eine große Rolle spielen könnte.

Da Satelliten seit 1979 einen Rückgang der sommerlichen Meereisausdehnung um mehr als 40 % zeigen, stellt die neue, langfristige Betrachtung den aktuellen Trend in einen Zusammenhang und hilft Forschern dabei, zu entscheiden, wie es weitergehen soll.

Laut Wissenschaftlern der University of Washington bedeutet dies stärkere Schwankungen bei der Planktonblüte, Verschiebungen in der Fischerei und ein steigendes strategisches Interesse aufgrund längerer eisfreier Jahreszeiten – Veränderungen, die von der Ökologie bis zur Wirtschaft von Bedeutung sein werden.

Quellenhinweis:

Cosmic dust reveals dynamic shifts in central Arctic sea-ice coverage over the past 30,000 years, published in Science, November 2025.