Von Hanna Dawson, Adele Morrison, Ceridwen Fraser und Matthew England
Die abgelegene eisige Wildnis am Ende der Welt ist der Verschmutzung und fremden Organismen auf schwimmendem Meeresmüll ausgesetzt.
Angesichts der Bedrohung für die abgelegenen Küsten und die einzigartigen marinen Ökosysteme der Antarktis wollten wir herausfinden, woher dieses Material kommt. Es stellt sich heraus, dass es weiter reist, als Sie vielleicht denken.
Mit Hilfe von Ozeanmodellierungstechniken zeigen wir, dass treibende Objekte wie Algen, Plastik und anderer Müll von Südamerika, Südafrika, Australien und Neuseeland bis nach Antarktika driften können.
Unsere neue Forschung zeigt, dass die Küsten der Antarktis stärker mit dem Land der südlichen Hemisphäre verbunden sind als bisher angenommen. Die kalten und eisigen Bedingungen haben möglicherweise bisher verhindert, dass fremde Organismen die antarktischen Gewässer besiedeln. Aber diese Bedingungen ändern sich schnell.
Die einzigartige Umwelt der Antarktis
Die Küstengewässer der Antarktis sind extrem kalt und meist von Meereis bedeckt. Doch diese Gewässer sind auch die Heimat einer überraschend großen Anzahl einzigartiger Arten, die nirgendwo sonst auf der Erde zu finden sind.
In den letzten Jahren wurden einige nicht-einheimische Arten in den antarktischen Gewässern gefunden. Sie können mit Schiffen kommen, entweder im Ballastwasser oder auf Schiffsrümpfen, oder auf treibendem Meeresmüll.
Es ist bekannt, dass einige dieser Arten, darunter auch Kelp, von Inseln nördlich des antarktischen Kontinents treiben. Aber es war bisher unklar, ob die Arten die Antarktis auch von weiter her erreichen können – bis jetzt.
Warum ist das wichtig?
In einer sich erwärmenden Welt ist die Antarktis eines der wenigen Refugien für langsam wachsende, auf Kaltwasser spezialisierte Arten. Sollten sich fremde Arten erfolgreich in den kalten polaren Gewässern etablieren, könnten sie mit einheimischen Arten konkurrieren und die marinen Ökosysteme dramatisch verändern.
Abgesehen von einer kleinen Anzahl von Forschungsstationen und touristischen Hotspots bleibt ein Großteil der antarktischen Küste unberührt. Die Ankunft fremder Arten und anderer vom Menschen verursachter Abfälle bedroht diese einzigartige Wildnis.
Die Menge an Plastik und anderem Müll in den Ozeanen nimmt jedes Jahr zu. Das könnte bedeuten, dass immer mehr nicht-einheimische Arten einen Weg finden, zu dem eisigen Kontinent zu gelangen.
Die Identifizierung der Quellen von Treibgut, das in die Antarktis gelangt, hilft uns, die Risiken für einheimische Arten besser zu verstehen.
Strömungen im Südlichen Ozean
Die Antarktis ist von einer riesigen Meeresströmung – dem Antarktischen Zirkumpolarstrom – umgeben, die in östlicher Richtung um den eisigen Kontinent fließt und ihn von den wärmeren Gewässern im Norden trennt.
Die Stärke dieser starken ostwärts gerichteten Strömung und die damit verbundenen scharfen ozeanographischen Fronten isolierten den polaren Kontinent bisher von den nach Norden driftenden Objekten. Der Antarktische Zirkumpolarstrom ist jedoch auch sehr wirbelreich und von starken Stürmen geprägt. Beides bietet mögliche Wege für diese Objekte, um sie zu durchqueren.
Virtuell erzeugte Drifter
In der Vergangenheit wurde Treibgut, das antarktische Gewässer erreichte, genetisch untersucht, um dessen Herkunftsort zu ermitteln. Diese Analysen bestätigten, dass Kelp von subantarktischen Inseln wie Südgeorgien und den Kerguelen-Inseln verdriftet werden könnte.
Aber nicht alle Objekte können auf diese Weise getestet werden, und nur ein kleiner Teil der antarktischen Küstenlinie wird jedes Jahr von Wissenschaftlern besucht. Es ist nicht möglich, einen solchen Ansatz zu skalieren, um alle möglichen Quellen zu bestimmen.
Stattdessen wandten wir uns der Ozeanmodellierung zu. Wir berücksichtigten die bekannten Quellgebiete rund um die Inseln des Südlichen Ozeans und auch weiter nördlich gelegene Landmassen wie Australien, Neuseeland, Südamerika und Südafrika.
Sowohl die Meeresströmungen als auch die Oberflächenwellen steuern die Drift von Objekten über den Südlichen Ozean in Richtung Antarktis. Daher wurden diese beiden Einflüsse in unserem Modell berücksichtigt.
In unserer virtuellen Welt haben wir Millionen von treibenden Objekten in den Ozean entlassen und beobachtet, wie sie sich um den Globus bewegen.
Wir verfolgten diese Objekte drei Modelljahre lang oder bis sie an der antarktischen Küste ankamen – je nachdem, was zuerst eintrifft.
Diese Simulationen ergaben, dass schwimmende Objekte nicht nur von den subantarktischen Inseln, sondern auch von Neuseeland, Tasmanien, Südamerika und Südafrika in die Antarktis driften können.
Nur ein winziger Bruchteil der simulierten Partikel erreicht tatsächlich die Antarktis, aber dies geschieht jedes Jahr. Dies deutet darauf hin, dass schwimmende Objekte regelmäßig an den Küsten der Antarktis ankommen, und das schon seit geraumer Zeit.
Aber da sich die Welt erwärmt und das Eis schmilzt, könnte jede Invasion fremder Organismen erfolgreicher sein.
Wärmeres Wasser und weniger Meereis bedeuten Probleme
Mit Hilfe der Modellierung können wir abschätzen, welche Regionen der antarktischen Küste am stärksten durch diese treibenden nicht-einheimischen Arten gefährdet sind.
Besorgniserregend ist, dass das meiste des simulierten Treibguts an der Spitze der Antarktischen Halbinsel ankommt. In dieser Region herrschen relativ warme Meerestemperaturen, und die Küste ist über lange Zeiträume im Jahr eisfrei.
Die kalten Meerestemperaturen und das raue Meereis stellen eine natürliche Barriere für Eindringlinge dar, die in der Antarktis ein Zuhause suchen. Aber da es an der Spitze der Antarktischen Halbinsel nur wenig Meereis gibt, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sich nicht-einheimische Arten dort ansiedeln.
Was bedeutet das für die Zukunft?
Das antarktische Meereis hat in den letzten Jahren einen dramatischen Rückgang verzeichnet. Außerdem hat sich die Antarktische Halbinsel bereits schneller erwärmt als die meisten anderen Orte in der Antarktis, mit Rekordtemperaturen in den letzten Jahren.
Schwindendes Meereis und eine sich erwärmende antarktische Küste bedeuten, dass von weit her kommende Arten mehr Möglichkeiten haben könnten, den eisigen Kontinent zu besiedeln. Sollte dies der Fall sein, könnten wir dramatische Veränderungen in einigen antarktischen Küstenökosystemen erleben.
Link zur Studie : Dawson, H. R. S., England, M. H., Morrison, A. K., Tamsitt, V., Fraser, C. I. (2024).
Hanna Dawson, Postdoktorandin, Universität von Tasmanien
Adele Morrison, Dozentin für Klima- und Fluidphysik, Australian National University
Ceridwen Fraser, Professorin für Meereswissenschaften, Universität von Otago
Matthew England, Scientia Professor und stellvertretender Direktor des ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, UNSW Syndney
Dieser Artikel ist eine Neuveröffentlichung aus The Conversation unter einer Creative Commons Lizenz. Lest hier den Originalartikel.
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