KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Vor 53,5 Millionen Jahren herrschte in der Arktis ein Supertreibhausklima.

Die drei Eisbrecher der Arctic Coring Expedition 2004 im Packeis des Arktischen Ozeans. – (c) M. Jakobssohn / IODP

Die Temperaturen an der Oberfläche des Arktischen Ozeans erreichten 27 Grad Celsius; auf den angrenzenden Kontinenten gediehen Palmen. Aufgrund der hohen Niederschläge süßte das Meer aus; tiefere Ozeanschichten waren sauerstofffrei. Das berichtet ein deutsch-holländisches Wissenschaftlerteam vorab online bzw. in der November-Ausgabe der Zeitschrift Nature Geoscience. Angesichts der gegenwärtigen Erderwärmung werfen die Forscher die Frage auf, ob das arktische Packeis noch schneller abschmelzen könnte als ohnehin schon befürchtet.
Das Forscherteam untersuchte Ablagerungen, die auf 85 Grad nördlicher Breite auf dem Lomonossow-Rücken gewonnen wurden. Der zwischen Grönland und Sibirien quer über dem Nordpol verlaufende untermeerische Gebirgszug war erstmals im Sommer 2004 während einer spektakulären Expedition mit drei Eis brechenden Schiffen intensiv beprobt worden. Diese Forschungsfahrt fand im Rahmen des Integrierten Ozeanbohr-Programms IODP statt. Die Sedimentkerne lagern inzwischen im Bremer Bohrkernlager des IODP.

Die tonigen Ablagerungen aus Tiefe von knapp 370 Metern unter dem Meeresboden enthalten kapselartige Hüllen meist einzelliger Meeresorganismen, Pollen, Sporen, eine charakteristische chemische Zusammensetzung sowie sog. Biomarker. Letztere verrieten den Forschern, dass die Temperaturen an der Oberfläche des Arktischen Ozeans damals innerhalb kurzer Zeit um 3 bis 5 Grad Celsius anstiegen. Offenbar wurde das Klima sehr feucht. Bald war das Nordpolarmeer von einer Süßwasserschicht bedeckt. Darauf deutet die Artenzusammensetzung mikroskopisch kleiner Meeresorganismen hin. Die Süßwasserlinse verhinderte, dass leichteres und sauerstoffhaltiges Oberflächenwasser in tiefere Meeresstockwerke gelangen konnte. Weil andererseits die Niederschläge viele Nährstoffe vom Land ins angrenzende arktische Meer spülten, die dort zersetzt wurden, war der Sauerstoff in tieferen Meeresschichten bis hin zum Meeresboden bald aufgezehrt und das Leben dort erlosch.

Die Arctic Coring Expedition des Integrierten Ozeanbohrprogramms IODP: Auf dem Deck des Bohrschiffs VIDAR VIKING – (c) M. Jakobssohn / IODP

Anhand von Pollen und Sporen, die vom nahen Land in den Ozean gelangten, können die Wissenschaftler belegen, dass an den angrenzenden Küsten Nadelbäume, Hasel und Eichen, aber auch Palmen gediehen, Da Palmen sehr kälteempfindlich sind, deutet vieles daraufhin, dass die Durchschnittstemperatur in den kältesten Monaten mehr als 8 Grad Celsius betrug und die arktischen Winter frostfrei waren.

“Wenn man bedenkt, dass der Lomonossow-Rücken vor 53,5 Millionen Jahren schon fast seine heutige Position hatte, also nahe am Nordpol lag, geben einem die Befunde schon zu denken”, sagt. Co-Autorin Dr. Ursula Röhl. Die Wissenschaftlerin am MARUM und Leiterin des Bremer IODP-Bohrkernlagers weist darauf hin, dass mit den Ablagerungen erstmals die arktischen Wintertemperaturen für diesen Abschnitt der Erdgeschichte rekonstruiert werden konnten. “Damit haben wir auch die Güte der aktuellen Klimamodelle getestet”, sagt Dr. Röhl. Die im Computermodell errechneten arktischen Wintertemperaturen für die Zeit vor 53,5 Millionen Jahren liegen deutlich unter denen, die an Hand der Ablagerungen rekonstruiert wurden. “Es hat den Anschein, dass die Klimamodelle einige der für das arktische Klima wichtigen Prozesse gar nicht berücksichtigen. Es könnte also sein, dass die Modelle auch das Ausmaß der zukünftigen Erwärmung der Nordpolregion unterschätzen.”

Von den Bemühungen, den Besitz arktischer Böden an sich zu ziehen, in denen man reichhaltige Bodenschätze vermutet, berichtet die Nachrichtenagentur RIA Novosti.

Eisbären ohne Eis bald nur noch im Zoo. Dafür werden Bodenschätze greifbar. – (c) Tina / Pixelio

Anlass war der Start einer amerikanisch-kanadischen Expedition in die Arktis, die voraussichtlich bis Mitte September dauern soll.

Die russische Nachrichtenagentur berichtet:

“Die Expeditionsteilnehmer werden von Bord des US-Eisbrechers “Healy” und des kanadischen Küstenwachschiffes “Louis S. St.Laurent” den Meeresgrund und den Kontinentalschelf untersuchen, wo voraussichtlich große Vorkommen an Erdöl und Erdgas lagern. Wie die Organisatoren jedoch mitteilten, dient die Forschungsreise nicht der Erkundung von Bodenschätzen.

Die Expedition wird in den Gebieten nördlich von Alaska bis hin zum Mendelejew-Rücken sowie östlich vom Kanadischen Archipel verlaufen.

Nach der russischen Tiefsee-Expedition im Jahr 2007 wird heftig um die Zugehörigkeit des Kontinentalschelfs diskutiert. Russland will wissenschaftlich nachweisen, dass die Unterwasser-Rücken “Lomonossow” und “Mendelejew” eine Fortsetzung des sibirischen Festlandes sind.

Bei der Expedition wurde eine russische Flagge auf dem Meeresgrund aufgestellt, um Russlands Gebietsansprüche im Nordpol zu untermauern. [...]”

Die vollständige Meldung der Agentur RIA Novosti lesen Sie hier.

Dieselruß aus Automotoren ist eine der Ursachen für die Gletscherschmelze in der Arktis und im Hochgebirge.

Rußfrei fürs Klima – der Film

Wissenschaftler des Weltklimarats IPCC und des NASA Goddard-Instituts für Weltraumstudien schätzen, dass der Ruß zu 20 bis 50 Prozent für das schnelle Schmelzen der Gletscher verantwortlich ist. Die feinen Rußpartikel lagern sich auf Eisflächen ab und reduzieren die Reflektion des Sonnenlichts, so dass das Eis schneller schmilzt. Außerdem heizen sich die schwarzen Rußteilchen im Sonnenlicht auf, erwärmen direkt ihre Umgebung und beeinflussen die Wolkenbildung mit der Folge einer weiträumigen Veränderung der Niederschlagsverhältnisse. Dr. James Hansen, Direktor des NASA Goddard-Instituts für Weltraumstudien, warnt daher vor einem „Tipping Point“ in der Arktis: Dieser unumkehrbare Zeitpunkt ist dann erreicht, wenn die großflächige Eisschmelze zu einer zusätzlichen Erwärmung des – im Vergleich zu Eis und Schnee dunklen – Meeres führt. „Die Situation gerät außer Kontrolle und die Rückwirkungen werden sich nicht auf die Arktis oder die nördliche Hemisphäre beschränken,“ sagt James Hansen.

Die Hintergründe und Auswirkungen der schnellen Gletscherschmelze zeigt das Bündnis „Rußfrei fürs Klima“ nun in einem 15-minuten Dokumentarfilm. James Hansen und weitere Experten erläutern die Ursachen und Wege, die Rußemissionen zu beschränken. Der Film ist allgemeinverständlich und ist daher auch als Unterrichtsmaterialie für Fortbildungen und Schulen geeignet. Interessierte können sich den Film im Internet anschauen, herunterladen und weiterverschicken

• Hier finden Sie den aufschlussreichen Film zur Kampagne “Rußfrei fürs Klima“
• Hier finden Sie die Kampagne “Rußfrei fürs Klima”

Die Eisbär-Experten der Weltnaturschutzunion IUCN und der Umweltstiftung WWF warnen eindringlich davor, dass immer mehr Eisbären von der globalen Erwärmung bedroht seien.

Bestand der Eisbären ist stark rückläufig – (c) David Jenkins / WWF-Canada

Nach WWF-Angaben waren im Jahr 2005 die Bestandszahlen von fünf Eisbär-Populationen rückläufig, innerhalb von nicht einmal vier Jahren hat sich die Zahl auf acht erhöht. Damit schrumpfen Zweidrittel der zwölf wissenschaftlich untersuchten Eisbärbestände. „Es gibt einen beunruhigenden Abwärtstrend. Sollte sich die derzeitige Entwicklung ungebremst fortsetzen, könnte die Zahl der Eisbären im Jahr 2050 um mindestens 30 Prozent niedriger liegen als heute“, warnt WWF-Artenschutzexperte Stefan Ziegler. Große Gebiete wären dann „Eisbär-freie Zonen“. Verantwortlich dafür sei der menschenverursachte Klimawandel, der das Ökosystem der Arktis im rasanten Tempo verändere.

„Der Eisbär hat aufgrund der Schnelligkeit mit der sich sein Lebensraum verändert, keine Gelegenheit sich anzupassen“, warnt Ziegler. Die Tiere drohten zu Verhungern, zu Ertrinken und stellten aufgrund von Stress die Fortpflanzung ein. Die Eisbär-Expertengruppe der IUCN bezeichnet den Zusammenhang zwischen der globalen Erwärmung und den rückläufigen Bestandszahlen als „eindeutig nachweisbar“. Zugleich geben sich die Umweltschützer optimistisch, den negativen Trend beim Eisbären noch umkehren zu können – vorausgesetzt die internationale Staatengemeinschaft senkt ihre Treibhausgasemissionen schnell und in großem Umfang. Es müsse vor allem dringend verhindert werden, dass es zu einem vollständigen Verlust des Sommer-Eises kommt. „Wenn sich das Erdklima um durchschnittlich mehr als zwei Grad erwärmt, wird das vernichtende und unumkehrbare Auswirkungen auf den Lebensraum der Eisbären haben“, sagt Stefan Ziegler.

Eisbären sind bei der Jagd auf ihre Hauptnahrungsquelle, die Robben, auf Packeis angewiesen. Durch die globale Erwärmung zieht sich das Meer-Eis in immer größerem Maße und über immer längere Zeiträume im Jahr zurück. Können die Bären dem zurückweichenden Eis nicht folgen, dann verschlechtert sich ihre Nahrungssituation.

Verbreitungsgebiete der Eisbären – (c) WWF

Das Greenpeace-Schiff Arctic Sunrise hat das erste Ziel der mehrmonatigen Arktis-Expedition erreicht.

Die “Arctic Sunrise” stößt mit ihrem Bug gegen die Eiskante des Nordpolarmeeres. Von hier bis zum Pol gibt es nur noch Eis. – (c) Nick Cobbing / Greenpeace

Zusammen mit Klimawissenschaftlern erforschen Greenpeace-Experten jetzt die Auswirkungen des Klimawandels auf den Petermann-Gletscher an der Nordwestseite Grönlands. Satellitenaufnahmen zeigen, dass von einem der größten und nördlichsten Gletscher der Insel ein 87 Quadratkilometer großes Stück abzubrechen droht.

Dr. Jason Box (Byrd Polar Research Centre, Ohio State University) und Dr. Alan Hubbard (Aberystwyth University) wollen den Abbruch mit Hilfe von Zeitlupenkameras und GPS-Systemen dokumentieren und den Lauf des Gletschers vermessen.

“Hier, wo das Eis in rasantem Tempo schmilzt, hat sich Bundeskanzlerin Angela Merkel erst vor wenigen Jahren zur sogenannten Klimaretterin ausrufen lassen”, sagt Iris Menn, Meeresexpertin von Greenpeace. “Die Kanzlerin muss sich daran erinnern und auf dem G8-Gipfel kommende Woche ihren Kollegen die Dringlichkeit des Klimaschutzes deutlich machen.” Seit einigen Jahren beobachten Forscher, dass das arktische Eis viel schneller schmilzt als bisherige Klimamodelle errechnet haben. Mit Hilfe der jetzt von Greenpeace-Expedition auf dem Gletscher installierten Kameras können die Bewegung des Eisfeldes und der Abbruch in Zeitlupe festgehalten werden. Zusammen mit weiteren ozeanographischen Vermessungen erhoffen sich die Klimaforscher, ein ganzheitliches Bild der Gletscherschmelze auf Grönland zu erhalten.

Forschungsobjekt Petermann-Gletscher bei Grönland- (c) Nick Cobbing / Greenpeace

Wissenschaftler vermuten, dass die Eisschmelze in stärkerem Maß durch Veränderungen der Faktoren unter Wasser und nicht wie bisher angenommen maßgeblich von atmosphärischen Veränderungen verusacht werden. Erst kürzlich prognostizierten Experten einen neuen Negativrekord der arktischen Eisschmelze. Ein erstes Indiz dafür: Um den Petermann-Gletscher zu erreichen, musste die Arctic Sunrise durch die Nares-Straße fahren. Eine Meerenge zwischen der kanadischen Ellesmere Insel und Grönland, die unter normalen Bedingungen bis Ende August aufgrund von Eisgang schwer zu navigieren ist. Die Umweltschützer fanden den Seeweg nahezu eisfrei und erreichten den Petermann-Gletscher früher als geplant.

Die Veränderungen in der Arktis haben globale Auswirkungen. Ein vollständiges Abschmelzen des Grönland-Eisschelfs würde zu einem Anstieg des Meeresspiegels von etwa sieben Metern führen, ein Anstieg um nur einen Meter bereits rund 150 Millionen Menschen direkt betreffen. Dazu gehören vor allem Bangladesh oder pazifische Inselstaaten wie Tuvalu. Zeitgleich mit der Arctic Sunrise in der Arktis ist das Greenpeace-Flaggschiff Esperanza im Pazifik unterwegs. Die Besatzung will dort die Folgen der klimatischen Veränderungen für Mensch und Natur dokumentieren.

Einen Tag früher als geplant ging die 61. Tagung der Internationalen Walfangkommission (IWC) auf Madeira zu Ende. Konkrete Entscheidungen zum dringend notwendigen Schutz der Wale wurden kaum gefällt.

Bedroht: Der Buckelwal – (c) National Geographic Stock / Mike Parry / WWF

Die derzeit 85 Mitglieder der Kommission einigten sich lediglich darauf, ihre Gespräche über die Handlungsfähigkeit des Gremiums auf Arbeitsebene um ein Jahr zu verlängern. Volker Homes vom WWF Deutschland zeigte sich enttäuscht: „Der große Durchbruch ist erneut ausgeblieben und die Blockadesituation von Walfanggegnern und –befürwortern konnte nicht aufgehoben werden. Der wissenschaftliche Walfang wird weitergehen.“ Die Pro-Walfangstaaten, allen voran Japan, hätten bereits im Vorfeld der Konferenz verhindert, dass strittige Fragen überhaupt behandelt worden wären. Ein herber Rückschlag sei die Ankündigung Südkoreas, auch wieder auf Waljagd gehen zu wollen.

Dabei wird die Situation der Meeressäuger nach einem aktuellen WWF-Bericht immer dramatischer: Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Meere werden demnach auch Wale, Delfine und Tümmler betreffen. So lösen etwa höhere Wassertemperaturen bei den kälteliebenden Grönlandwalen Stress aus, der  sie anfälliger für Krankheiten macht. Ähnlich negativ wirkt sich ein niedrigerer Meeressalzgehalt, hervorgerufen durch das Abschmelzen der Polkappen, auf das Immunsystem der Tiere aus. Hinzu kommt, dass Kleinlebewesen wie Krill, Ruderflusskrebse oder andere Planktonarten, Nahrungsquelle für zahlreiche Walarten, durch klimatische Veränderungen nicht mehr in dem Maße oder zu dem Zeitpunkt verfügbar sind, wie eigentlich notwendig.

So wird es seitens des WWF als ein kleiner Hoffnungsschimmer gewertet, dass sich die IWC-Vertragsstaaten trotz eines vorzeitigen Endes der Konferenz noch auf eine Klima-Resolution zum Schutz der Wale verständigen konnten. Sie erkennen damit die globale Erwärmung als einen Hauptbedrohungsfaktor für Wale und Delfine an. Mit dem Beschluss müssen sich IWC-Mitglieder bei den Klimaverhandlungen in Kopenhagen Ende 2009 für eine drastische Reduzierung ihrer CO2-Emmissionen einsetzen. Bemerkenswert ist, dass der Vorschlag für diese Resolution von Seiten der Walfanggegner USA und Walfänger Norwegen eingebracht wurde und im Konsens aller Mitgliedsstaaten angenommen wurde. „Die IWC ist noch immer nicht handlungsfähig und die pseudo-wissenschaftliche Waljagd wird auch in der nächsten Saison weitergehen, doch die Resolution zum Klimawandel lässt mich darauf hoffen, dass im Laufe der kommenden zwölf Monate ein Kompromiss gefunden werden kann“, resümiert der WWF-Experte für Meeressäuger Volker Homes.

Die Studie “Cetaceans and Other Marine Biodiversity” beschäftigt sich mit den Problemen von Walen, sich an den Klimawandel anzupassen. (engl. / PDF)

Heute bricht das deutsche Forschungsschiff Polarstern, das vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft betrieben wird, zu seiner 24. Arktisexpedition auf.

Austritt von Methanblasen am Håkon-Mosby-Schlammvulkan – (c) AWI

119 Wissenschaftler aus sieben Ländern untersuchen auf drei Fahrtabschnitten das gesamte Spektrum aktueller Arktisthemen: Klimageschichte und gegenwärtige Klimaentwicklung, Auswirkungen auf das Ökosystem von den Bakterien bis zu den Meeressäugern, sowie geowissenschaftliche Fragestellungen zur Sedimentstruktur und Tektonik der Arktis. Die Polarstern wird am 25. September in Bremerhaven zurück erwartet.

Der erste Fahrtabschnitt führt die Wissenschaftler durch die Grönlandsee und die Framstraße nach Longyearbyen auf Spitzbergen. Das Gebiet steht seit einigen Jahrzehnten verstärkt im Blickpunkt ozeanographischer Forschung, da sich dort Schlüsselprozesse im Ozean abspielen und die Region ausgesprochen empfindlich gegenüber klimatischen Veränderungen ist. In der Framstraße werden unter anderem Verankerungen von Langzeit-Messreihen ausgetauscht und die Daten von Temperatur und Salzgehalt im Ozean ausgelesen – solche Langzeitmessungen sind unverzichtbar für die klimabezogene Meeresforschung. Des Weiteren werden Untersuchungen zur Klimageschichte und zum arktischen Ökosystem durchgeführt.

Der zweite Fahrtabschnitt beginnt am 10. Juli und konzentriert sich auf zwei Untersuchungsgebiete, den so genannten Hausgarten und den Hakon-Mosby-Schlammvulkan. Beim Hausgarten handelt es sich um ein Tiefsee-Langzeitobservatorium, das aus inzwischen 16 Stationen entlang eines Tiefenprofils mit Wassertiefen von 1.200 bis 5.500 Meter besteht. An ausgewählten Positionen entlang der 2500 m Tiefenlinie sind Verankerungen ausgebracht, die seit 1999 alljährlich in den Sommermonaten ausgetauscht werden. Die so gewonnenen Proben und Messdaten dokumentieren den Einfluss von Klima-Veränderungen und deren Folgen auf diese Region der arktischen Tiefsee und ihre Lebewesen. Der Hausgarten ist mittlerweile in zahlreichen europäischen Forschungsprojekten wichtiger Bestandteil, da es in der Arktis nur wenige vergleichbare multidisziplinäre Langzeituntersuchungen gibt. Der Hakon-Mosby-Schlammvulkan liegt in 1250 Metern Wassertiefe am norwegischen Kontinentalrand in der südwestlichen Barentssee und wurde in der Vergangenheit regelmäßig bei Polarstern-Expeditionen erkundet. In diesem Jahr wird dort ein Langzeit-Observatorium installiert, um geologische, physikalische, chemische und biologische Parameter kontinuierlich im Verbund zu messen und so den Schlammvulkanismus zu verstehen. Der Hakon-Mosby-Schlammvulkan ist ein ausgewähltes Untersuchungsgebiet mehrerer EU-Projekte.

Der dritte und letzte Fahrtabschnitt beginnt am 5. August in Reykjavik (Island) und konzentriert sich auf geowissenschaftliche Fragestellungen. Das genaue Untersuchungsgebiet für die geophysikalischen Messungen in der westlichen Grönlandsee hängt von der arktischen Eisbedeckung in diesem Sommer ab. Die seismologischen Untersuchungen sollen neue Erkenntnisse über die geologische Geschichte des Ostgrönlandschelfs liefern. Wie bereits während des ersten Fahrtabschnittes werden außerdem Wissenschaftler aus Belgien im Rahmen eines Langfristprojektes Vögel und Wale zählen, um deren Verbreitung zu dokumentieren. Die Polarstern wird voraussichtlich am 25. September wieder in Bremerhaven einlaufen.

Website der FS Polarstern auf dem Server des AWI

AWI-Forscher erhalten ein international einmaliges Projekt.  Hiermit können die Erbanlagen einer kompletten Lebensgemeinschaft im Meereis entschlüsselt werden.

Die braunen Flächen zeigen das Leben im Eis an – (c) Christiane Uhlig / AWI

Schon in der Vergangenheit gelang es Forschern des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft in internationaler Zusammenarbeit, das Genom einer Meereisalge und eines Meereisbakteriums zu sequenzieren (die Erbanlagen zu entschlüsseln) und damit wertvolle Erkenntnisse über die genetische Anpassung an die extreme Umwelt von Arktis und Antarktis zu erlangen. Nun werden sie noch einen Schritt weiter gehen und erstmals ein polares Metagenom entschlüsseln, also die Gesamtheit aller Erbanlagen, die in einer kompletten Lebensgemeinschaft im Meereis vorhanden sind.

In einem internationalen Wettbewerb, den die Firma Roche für die Förderung von Sequenzierungsprojekten ausgelobt hatte, gelang es dem Molekularbiologen Klaus Valentin vom Alfred-Wegener-Institut und seinem Kollegen Thomas Mock von der University of East Anglia, Norwich, UK, sich gegen eine große internationale Konkurrenz von rund 250 Anträgen, darunter auch medizinische Projekte, durchzusetzen und den zweiten Platz zu belegen. Dadurch erhalten die Molekularbiologen mit einem Projekt der Grundlagenforschung Zugang zu den weltweit derzeit einzigartigen methodischen Möglichkeiten der Firma Roche und können ein Metagenom in einer Größe von bis zu 3 Milliarden Basenpaaren sequenzieren. Zum Vergleich: ein durchschnittliches Gen ist ca. 1500 Basenpaare groß, eine Meereisalge umfasst etwa 50-100 Millionen Basenpaare. Die vorgesehene Datenmenge entspricht also potenziell 1-2 Millionen neuer Gene oder 50 einfach sequenzierten Eisalgengenomen. Weltweit wurden bisher nur wenige, überwiegend bakterielle Metagenome verschiedener Lebensräume entschlüsselt. Mit dem neuen Projekt wird erstmals ein eukaryotisches, genetisch also komplexeres, polares Metagenom sequenziert.
(Eukaryoten: Lebewesen mit Zellkern und Zellmembran. Eukaryoten besitzen mehrere Chromosomen.)

Dabei wollen die Mikrobiologen aus Bremerhaven und Norwich auch Gene finden, die derzeit “ausgeschaltet” sind. “Durch unsere bisherige Arbeit haben wir vor allem aktive Erbanlagen entschlüsselt, die für das Überleben unter heutigen Lebensbedingungen mitbestimmend sind. So konnten wir bei polaren Kieselalgen zum Beispiel Gene für Gefrierschutzproteine finden”, erläutert Klaus Valentin. “Mit dem neuen Projekt wollen wir auch die Potentiale kennen lernen, die im Erbgut schlummern. Deshalb werden wir aktive und inaktive Gene sequenzieren. Denn wenn sich in Zukunft Umweltfaktoren wie Temperatur, Kohlendioxidkonzentration oder Lichtintensität verändern, ist es wichtig zu wissen, über welche Anpassungsmöglichkeiten an den Klimawandel polare Lebensgemeinschaften aufgrund ihrer genetischen Grundausstattung verfügen.“