Wissenschaftler warnen, dass das schmelzende Eis Mikroorganismen freisetzt, die Klimaprognosen verändern könnten
Eine neue Studie der McGill University hat ergeben, dass etwas weitaus Kleineres als die Erwärmung der Luft und die Verdunkelung der Ozeane hinter den Kulissen still und leise das Schmelzen des Eises beschleunigt hat.
Die Pole der Erde mögen weit entfernte, gefrorene Orte sein, von denen wir glauben, dass dort nicht viel passiert, aber in Wirklichkeit gibt es unter der Oberfläche viel zu tun, und je wärmer es wird, desto geschäftiger wird es dort.
Das geht aus einer neuen internationalen Studie hervor, die von Forschern der McGill University durchgeführt wurde, die Beweise aus polaren und alpinen Umgebungen weltweit zusammengetragen haben.
Die Forscher fanden heraus, dass Mikroben in der gesamten Kryosphäre mit dem Abschmelzen von Gletschern, Permafrost und Meereis zunehmen. Die größte Sorge ist, dass eine höhere mikrobielle Aktivität bedeutet, dass mehr Kohlenstoff abgebaut und freigesetzt wird – darunter auch Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan.
„Mikrobielle Ökosysteme in kalten Klimazonen stehen vor einem raschen Wandel“, sagte Scott Sugden, Mitautor der Studie und Doktorand im Polar Microbiology Lab unter der Leitung von Professor Lyle Whyte.
„Wir wissen, dass diese Veränderungen nicht nur erhebliche Auswirkungen auf den globalen Kohlenstoffkreislauf haben werden, sondern auch auf menschliche Gemeinschaften, die Lebensmittel- und Einkommenssicherheit sowie die Freisetzung von Giftstoffen.
„Doch diese Ökosysteme verändern sich schneller, als sie verstanden werden.“
Warum das Auftauen Mikroben weckt
Das Team fasste Dutzende von Studien aus arktischen, antarktischen, alpinen und subarktischen Gebieten zusammen und untersuchte, wie Temperatur und Nährstoffverfügbarkeit die mikrobielle Aktivität beeinflussen.
In allen Regionen beobachteten sie immer wieder zwei Muster: In gefrorenen Umgebungen sind Mikroben sowohl durch Nahrung als auch durch Temperatur eingeschränkt. Sobald der Boden auftaut und Nährstoffe durch Abfluss freier zirkulieren können, lockern sich diese Einschränkungen und die Mikroben machen sich an die Arbeit – sie zersetzen organisches Material schneller und beschleunigen den Kohlenstoffkreislauf.
„Diese beiden allgemeinen Erkenntnisse über Nahrung und Temperatur zeigten sich durchweg in Dutzenden von Studien und Dutzenden von Ökosystemen“, sagte Sugden.
Es geht nicht nur um Kohlenstoff – der Bericht weist darauf hin, dass auftauende Böden auch Schadstoffe wie Quecksilber freisetzen können, die dann über Flüsse und Nahrungsnetze weit über die Polarregionen hinaus gelangen können.
Die Datenblindspots
Der andere wichtige Punkt ist, dass wir immer noch Aufholbedarf haben. Die Polar-Mikrobiologie ist ein junges Forschungsgebiet, und die Forscher sagen, dass wir nur über etwa zwei Jahrzehnte an Basisdaten verfügen, was langfristige Prognosen erschwert.
„Im Gegensatz zu anderen Bereichen, in denen man auf jahrhundertelange Dokumentationen über Arten zurückblicken kann, verfügen wir nicht über einen so langen Zeithorizont. Unsere ersten Daten stammen aus den frühen 2000er Jahren“, sagte Sugden.
Darüber hinaus konzentrieren sich die Forschungscluster auf leichter erreichbare Standorte, die Arbeit im Winter wird durch raue Bedingungen und Dunkelheit eingeschränkt, und kurze Finanzierungszyklen können dazu führen, dass Studien beendet werden, bevor sich Trends wirklich abzeichnen. Das Team fordert eine besser koordinierte Überwachung und kostengünstigere, weit verbreitete Methoden.
„Wir können nicht Millionen von Dollar verlangen, um jeden Standort zu untersuchen. Aber wenn man Polarforscher ist, könnte man ein Thermometer mit ins Feld nehmen. Diese kleinen, konsistenten Datenpunkte können einen großen Unterschied machen“, sagte Christina Davis, Mitautorin und Postdoktorandin.
„Mehr Daten jeder Art sind gute Daten“, fügte Sugden hinzu.
Quellenhinweis:
Current and projected effects of climate change in cryosphere microbial ecosystems, published in Nature Reviews Microbiology, January 2025.