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10.08.2016

Rosa Gletscher schmelzen schneller

Wie Schneealgen zum Schrumpfen der arktischen Eispanzer beitragen

Wenn der lange Polarwinter zu Ende ist und über der Arktis wieder die Sonne scheint, färben sich viele der verbliebenen Schnee- und Eisflächen rosa: Für Schneealgen, die während der langen Wintermonate im Verborgenen geschlummert haben, beginnt nun die Wachstumszeit. Der Befall mit den Mikroorganismen bleibt jedoch keineswegs folgenlos: Wie die farbigen Algen dazu beitragen, dass die arktischen Gletscher schneller abschmelzen, hat nun ein internationales Forscherteam untersucht.

Algen können auf Gletschern und Eisflächen sehr interessante Muster erzeugen. Foto: Ökologix, CC-Lizenz
Blutschnee. Foto: Ökologix, CC-Lizenz

Die Wissenschaftler hatten während dreier Polarsommer auf Grönland, Spitzbergen, Island und in Nordschweden Schneeproben von insgesamt 16 Gletschern und Schneeflächen genommen. Mit molekularbiologischen Methoden untersuchten sie die rund vierzig Proben und ermittelten so, welches Leben sich darauf angesiedelt hatte.

Dabei entdeckten die Forscher sowohl Algen als auch diverse Bakterienarten. Während die Artenvielfalt bei den Bakterien groß war, fanden sich nur wenige verschiedene Algenarten. Diese auch Blutalgen genannten Organismen produzieren das Carotinoid Astaxanthin, um sich vor der Sonneneinstrahlung zu schützen. Der Farbstoff färbt den Schnee rötlich bis rosa, weshalb dieser auch Blutschnee genannt wird. Im englisch-amerikanischen ist oft auch von "Wassermelonen-Schnee" die Rede – was weniger theatralisch klingt und die Färbung auch besser beschreibt.

Über das nicht nur in der Arktis, sondern auch in den südlicher gelegenen Bergregionen der Nordhalbkugel häufig auftretende Phänomen hatte bereits Aristoteles berichtet. Gegenstand einer breiten wissenschaftlichen Diskussion wurde es jedoch erst nach 1818: In jenem Jahr machten sich von England aus vier Schiffe auf, um die Nordwestpassage zu erkunden – jene Durchfahrt, über die man von Europa aus auf direktem Weg durch das Polarmeer nach Ostasien gelangen kann.

Dieser Gletscher auf Spitzbergen erscheint von weitem rosa. Foto: Liane G. Benning, GFZ
Foto: Liane G. Benning, GFZ

So weit kamen die Seeleute unter Führung des britischen Offiziers John Ross allerdings nicht. Doch auf Grönland fiel ihnen der rote Schnee auf, sodass Ross einen Erkundungstrupp auf den Gletscher schickte, der entsprechende Proben mit an Bord nahm. Ross glaubte – wie auch Wissenschaftler, die die Proben später untersuchten –, dass die Färbung durch eisenhaltige Partikel zustande käme, die durch Meteoriteneinschläge auf das Eis gelangt waren. Doch schon damals gab es Forscher, die eher einen Befall des Eises mit Algen vermuteten.

Doch zurück zur Studie des Forscherteams um Stefanie Lutz vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) und der Universität von Leeds. Die Rotfärbung reduziert die sogenannte Albedo der Schnee- oder Eisfläche über eine gesamte Sommersaison um rund 13 Prozent, ergab die weitere Auswertung der Wissenschaftler. Die Albedo gibt das Verhältnis des einfallenden zum zurückgestrahlten Licht an: Eine Albedo von 0,8 bedeutet, dass nur 20 Prozent der Energie des einfallenden Sonnenlichts auf der Oberfläche ankommen, 80 Prozent jedoch zurück ins Weltall reflektiert werden. Der Befall mit Blutalgen macht die Eisflächen dunkler, weshalb weniger Licht ins All reflektiert wird und die Gletscher mehr Energie abbekommen. Sie tauen deshalb an der Oberfläche schneller, was wiederum die Algen schneller wachsen lässt. Auf diese Weise verstärkt sich das Algenwachstum selbst.

Bei der Verfeinerung der Klimamodelle, bei denen unter anderem auch das Schrumpfen insbesondere der arktischen Gletscher eine große Rolle spielt, sollte daher auch der Effekt des Blutschnees berücksichtigt werden, erklären die Wissenschaftler.