Wenn die meisten Menschen an Organismen denken, die auf dem Meeresboden in der Antarktis wachsen (wenn sie überhaupt an sie denken), fallen ihnen ein paar kurze Worte ein: kalt, langsam und langweilig. Unter den richtigen Bedingungen kann das Leben am Meeresboden auf dem Kontinentalschelf der Antarktis jedoch sehr schnell wachsen, so die heute in Current Biology veröffentlichten Forschungsergebnisse. Der Zusammenbruch von Eisschelfs in der Antarktis in den letzten zwei Jahrzehnten aufgrund von wärmeren Gewässern, die ihre Unterseiten baden, hat die Seewasserbedingungen bereits so weit verändert, dass typisch langsam wachsende Gemeinschaften von Glasschwämmen unter dem vorübergehenderen Meereis aufsprießen können das hat das regal ersetzt.
„Diese Dinge sind nicht so aufregend, wie wir dachten. Sie sind tatsächlich sehr dynamisch “, sagt der Polarökologe James McClintock von der Universität von Alabama, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Die Idee, dass sie sich bei einem Aufbrechen dieser Eisschelfs schnell einstellen und wachsen könnten, ist aufregend und lässt vermuten, dass sich der Meeresboden schneller verändern wird, als wir es uns vorgestellt haben.“
Glasschwämme sind die Architekten der unterschiedlichsten Gemeinde am Meeresboden unter Eisschelf. Glasschwämme bieten wie Korallen Lebensraum für viele andere Organismen. Ihre korbartigen inneren Hohlräume sind seltene Baumschulen im kalten Wasser, und kleine Meeresisopoden, jugendliche Seesterne, spröde Sterne und sogar Fischeier wurden im Inneren gefunden. Beim Absterben hinterlassen sie meterhohe Kieselsäurematten auf dem Meeresboden, die Krinoiden, Anemonen und anderen Schwämmen ein erstklassiges Substrat zum Absetzen und Wachsen bieten. Auch wie Korallen wachsen Glasschwämme langsam. Die meisten wachsen nur zwei Zentimeter pro Jahr, was die größten Hunderte von Jahren alt macht.
Lebensmittelknappheit ist der Grund für dieses langsame Wachstum. Antarktische Gewässer haben nur wenige Wochen eine sehr kurze Vegetationsperiode, in der Sonnenlicht und wärmeres Wasser Phytoplanktonblüten fördern. In dieser kurzen Zeit ernährt sich Phytoplankton von Zooplankton und von dessen Abfallprodukten Organismen füttern Bakterien und Tiere (wie Glasschwämme), die Partikel und Bakterien aus dem Wasser filtern. Sogar wie viel von diesem Kopfgeld ein Tier erhält, hängt davon ab, ob es sich in einer Strömung niedergelassen hat, die Nahrung trägt - oder ob diese Strömungen, die das Manna bringen, durch Eis blockiert sind. Das heißt, es ist keine Überraschung, dass die meisten Organismen auf dem Meeresboden bei so wenig verfügbarem Futter sehr langsam wachsen.
Ein Isopod sitzt an der Seite seines Glasschwamms und filtert Partikel aus dem Wasser. (Foto © John Weller) Eis ist auch eine Lebensgefahr für den Meeresboden der Antarktis. Eisberge und andere Meereisarten können, wenn sie auf flacheres Wasser treffen, wo sie kalben, bis zu 350 Meter breite und 15 Meter tiefe Gräben in den Meeresboden graben und alle lebenden Organismen aus dem Gebiet auslöschen. Eiskristalle (bekannt als Ankereis) können auf unbeweglichen Objekten wie Schwämmen, Steinen und Algen wachsen und dazu führen, dass sie vom Meeresboden aufschwimmen und mit der Eisdecke verschmelzen. Zusätzlich schießen Eiszapfen, eisige Finger des Salzwassers, von gefrorenem Eis auf die Oberfläche und töten alles, was sie berühren, während sie sich über den Meeresboden ausbreiten.
In den letzten Jahrzehnten hat sich jedoch die Eisdecke in der Antarktis verändert. In den Jahren 1995 und 2002 stürzten zwei große Schelfeisplatten mit den Namen Larsen A und Larsen B ein. Dies setzte mehr offenes Wasser frei, damit Phytoplankton blühen konnte. Es wurde mehr Meeresbodenfläche frei von regelmäßigen Eisbergschaben und möglicherweise verändert, wie warmes Wasser und Lebensmittel durch die Fläche zirkulieren. Angesichts des langsamen Lebens in der Antarktis erwarteten die Wissenschaftler nicht viel, als sie 2011 das vorübergehende Meereis durchschnitten, um den Meeresboden einmal unter dem Larsen-A-Schelfeis zu untersuchen. Zu ihrer großen Überraschung stellten sie fest, dass in den vier Jahren seit ihrem letzten Besuch Gemeinschaften von kleinen Glasschwämmen entstanden waren.
Tatsächlich hatte sich die Anzahl der Glasschwämme verdoppelt, viele davon gehörten zu kleineren Arten, die auf älteren Antarktis-Schwammriffen nicht so häufig vorkommen. Und die Forscher sahen eine starke Zunahme der Schwämme zwischen 50 und 100 Quadratzentimetern im Volumen, was darauf schließen lässt, dass die jungen Schwämme sehr schnell gewachsen waren - und zwar schneller als nur zwei Zentimeter pro Jahr.
Glasschwämme bieten vielen anderen Organismen, wie den hier abgebildeten Krinoiden und brüchigen Sternen, Lebensraum. (Foto von Thomas Lundalv) Die plötzliche Verfügbarkeit von freiem Speicherplatz und der Zustrom von Nahrungsmitteln erklären wahrscheinlich, wie diese Schwämme so schnell wachsen konnten. Aber woher kommt dieses zusätzliche Essen? Paul Dayton von der Scripps Institution of Oceanography, der sich viele Jahre lang mit der Ökologie des Meeresbodens in der Antarktis befasste, sich jedoch nicht mit dieser Studie befasste, vermutete, dass das Abschmelzen der Eisschelfs Strömungen, Wellen und Winde in der Region verstärkte und die Natur in Aufruhr versetzte Meeresboden und resuspendierende Partikel und Bakterien für die Schwämme zu essen.
Die Untersuchung des Wachstums einer Gemeinschaft in einem Teil der Antarktis mag klein erscheinen. Aber es ist ein Beispiel dafür, wie wir nicht vorhersagen können, wie Ökosysteme auf den Klimawandel reagieren werden. Es ist möglich, dass Glasschwämme „Gewinner“ sind, die im teilchenschweren Wasser, das von Strömungen durchmischt wird, besser wachsen können, oder dass es sich nur um eine kurzfristige Veränderung handelt. „Ich persönlich sehe das eher als Puls, als dass es von Glasschwämmen übernommen wird“, sagt Dayton. "Aber mit den enormen Veränderungen, die infolge der Erwärmung und des Verlustes von Meereis eintreten, könnte sich die benthische Gemeinschaft in der Antarktis massiv verändern."
Sehen Sie sich Fotos vom Rossmeer der Antarktis am Smithsonian Ocean Portal an.
