Algenblüten verstärken Schneeschmelze in der Antarktis | Polarjournal
Die Farbenpracht des eigentlich weissen Schnees wird durch Rot- und Grünalgen hervorgerufen. Besonders nahe an Orten, wo Nährstoffe durch Tiere, Niederschläge und Wind auf den Schnee fallen, finden die Algen perfekte Bedingungen. Bild: Michael Wenger

Für die meisten Menschen ist Schnee weiss. Doch inmitten der weissen Pracht finden sich winzige Algen, die, je nach Bedingungen, grossflächig den Schnee rot oder grün färben. Diese Schneealgen sind entlang der Antarktischen Halbinsel immer häufiger beobachtet worden, was die Forschung der Erwärmung der Region zuschreibt. Was eigentlich hübsch und bunt aussieht, hat aber grosse Konsequenzen gemäss einer neuen Studie.

Das Team um Studienleiterin Dr. Alia Khan vom National Snow and Ice Data Center NSIDC in Boulder, Colorado (USA) hat durch Vergleiche von Messungen an verschiedenen Orten in der Antarktis mit Langzeitmessungen der US-Station Palmer herausgefunden, dass sich der Albedo-Effekt, also die Abstrahlung des Sonnenlichtes, durch die Färbung verringert. Damit verstärkt sich aber die Wärmeaufnahme des Schnees und so die Schneeschmelze signifikant, was zusammen mit den häufiger auftretenden Algenblüten zu einer Beschleunigung der Schnee- und Eisschmelze auf dem antarktischen Festland führen kann. Dieser Effekt sei in den bisherigen Modellberechnungen nicht miteinkalkuliert worden sei, schreibt das Team in seiner Arbeit. Diese ist in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift The Cryosphere erschienen.

Die Forscher haben an drei verschiedenen Standorten auf King George Island und Nelson Island in der Antarktis grossflächige Algenblüten untersucht und dabei die Abstrahlung gemessen. Dabei zeigte sich, dass bei grünen Algenteppichen der Albedo stärker reduziert wird als bei roten Algen. Bild: Gonzalo Barrera

Gemäss den Forschern spielt es aber eine wesentliche Rolle, ob es rote oder grüne Algen sind. Ihre Untersuchungsresultate zeigen nämlich, dass die grünen Algenteppiche den Albedo-Effekt wesentlich stärker reduzieren als die roten und zwar um das Doppelte. Dies hängt mit der Tatsache zusammen, dass Grünalgen mehr Sonneneinstrahlung absorbieren als die roten Algen. Somit schmilzt auch der Schnee an solchen Stellen schneller. Die Wissenschaftler haben berechnet, dass pro Jahr rund 3’700 Kubikmeter zusätzlicher Schnee alleine an der antarktischen Halbinsel abschmilzt aufgrund dieser Algenblüten.

«Die Blüten können so intensiv und dunkel sein, dass sie die Oberfläche erwärmen und die Schmelze beschleunigen»

Dr. Alia Khan, National Snow and Ice Data Center, Boulder

Die Algenteppiche auf dem Schnee werden immer häufiger auftreten aufgrund der Erwärmung der Region. Dieses Ergebnis wurde bereits früher entdeckt. Doch welche Auswirkungen dies auf die Schneedecke hat, wurde erst mit der Arbeit von Alia Khan belegt. «Die Blüten können so intensiv und dunkel sein, dass sie die Oberfläche erwärmen und die Schmelze beschleunigen», sagt Dr. Alia Khan. «Die Erwärmung dehnt sich weiter aus und verstärkt die Schneealgenblüte, die wiederum in dieser Region weitergehen wird, während sich das Klima hier weiter erwärmt.»

Häufig treten solche grüne Schneealgenflächen auch in der Nähe von Pinguinkolonien auf, die den Schnee mit ihren Fäkalien düngen. Eine Studie aus dem letzten Jahr kam zwar zum Schluss, dass dadurch CO2-gebunden werden könnte. Doch diese neue Studie zeichnet ein anderes Bild. Bild: Michael Wenger

Eine weitere Arbeit aus dem letzten Jahr konnte zeigen, dass das Auftreten von solchen grünen Algenblüten mit der Verteilung von Tieren, insbesondere von Pinguinkolonien zusammenhängt. Da durch die Erwärmung der Halbinselregion vor allem Eselspinguine immer weiter nach Süden vorstossen, kann dies auch den Effekt der Algenblüten weiter ausdehnen. In ihrer Arbeit kommen die Forscher zum Schluss, dass der Effekt, den diese Schneealgenblüten auf die Schmelzvorgänge entlang der antarktischen Halbinsel haben, in den bisherigen Modellberechnungen nicht berücksichtigt worden ist, aber signifikant hoch ist. «Der Klimawandel treibt die Dinge in neue Extreme mit einigen ungewollten Konsequenzen», erklärt Ted Scambos vom CIRES der Universität Colorado und Coautor der Studie. «Wir sehen, dass diese neuen dunkleren und weiter verbreiteten Blüten die Wirkung haben, das Schmelzen zu beschleunigen, eine Rückkopplung, die den Eisrückzug etwas schneller macht.» Mit der Studie könnte sich auch zeigen, dass die Vorstellung, durch Grünalgenblüten könnte die CO2-getriebene Erwärmung der Halbinsel etwas abgefedert werden, der Wirklichkeit weichen muss: nämlich derjenigen, dass die Schneealgen sich ihren eigenen Lebensraum wegschmelzen.

Dr. Michael Wenger, PolarJournal

Link zur Studie: Khan, A. L., Dierssen, H. M., Scambos, T. A., Höfer, J., and Cordero, R. R.: Spectral characterization, radiative forcing and pigment content of coastal Antarctic snow algae: approaches to spectrally discriminate red and green communities and their impact on snowmelt, The Cryosphere, 15, 133–148, https://doi.org/10.5194/tc-15-133-2021, 2021.

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