Kipppunkte im Nordpolarmeer erforschen
Schmelzendes Meereis, steigende Temperaturen, invasive Arten: Die Meereswelt der Arktis macht viele Veränderungen durch. Es ist wichtig, die Zukunft der biologischen Vielfalt im Meer vorherzusagen, für die Ökosysteme selbst und für die lokalen Gesellschaften, deren Lebensgrundlage von ihnen abhängt. Das ist durch große Wissenslücken eine Herausforderung, wobei das mangelnde Verständnis der biologischen Prozesse, durch die biologische Vielfalt mit Ökosystemdienstleistungen verknüpft ist, und der Reaktionen auf Belastungen durch menschliche Aktivitäten die größte Wissenslücke ist. „Wenn wir nicht wissen, wie die pelagischen Nahrungsnetze (im offenen Meer) in der Arktis aufgebaut sind oder auf Veränderungen reagieren, dann können wir nicht vorhersagen, wie sich die Produktivität der Fischerei verändern wird oder wie viel CO2 künftig über biologische Prozesse im Meer aufgenommen und gebunden wird“, erklärt Marja Koski, Professorin am Nationalen Institut für Meeresressourcen der Technischen Universität Dänemark und Projektkoordinatorin von ECOTIP. Über das ECOTIP-Projekt werden neue Erkenntnisse zum Ökosystem des arktischen Meeres gesammelt. Dabei werden auch Faktoren und Schwellenwerte der Kipppunkte des Ökosystems analysiert, an denen ein Ökosystem durch eine grundlegende Veränderung der Umgebung in einen anderen Zustand versetzt wird. Auch die Folgen für die biologische Vielfalt der arktischen Meere sind Forschungsgegenstand.
Vergangenheit und Gegenwart
Die Forschenden erhoben bei Expeditionen an den Küsten Grönlands Daten und kombinierten diese mit vorhandenen Zeitreihendaten, um fortschrittliche Modelle zu erstellen. Diese wurden mit historischen Aufzeichnungen sowie prähistorischen Sedimentdaten zusammengeführt. Daraus ausgehend wurden Modelle entworfen, um die Mechanismen und Konsequenzen von Umweltveränderungen zu bestimmen – zum Beispiel, wie leichte Veränderungen der Umwelt zu Kipppunkten in einem Ökosystem führen können. Das Projekt läuft noch, doch das Team hat bereits große Teile der vergangenen und aktuellen biologischen Vielfalt und deren Reaktion auf externe Einflüsse dokumentiert. Daraus entstand ein neues Verständnis der pelagischen Nahrungsnetze und der Verbindungen zwischen dem Meeresboden und der Wassersäule der arktischen Ökosysteme. „Wir konnten mit den Modellen einen Mechanismus möglicher Ökosystem-Kipppunkte bestimmen, der nun über Beobachtungen verifiziert und verfeinert werden muss. Diese Arbeit läuft derzeit“, berichtet Koski. Die Forschenden haben auch die veränderte Verbreitung von Fischen und Meeressäugetieren und deren Folgen für lokale Gemeinschaften analysiert. Bei einer Sichtung von Fischereilogbüchern kam heraus, dass neue Fisch- und Walarten sich aus dem Süden nach Ostgrönland ausbreiten, während mit Eis assoziierte Säugetiere (wie Walrosse und Narwale) sich in den Norden zurückzogen. Auch das Wissen zur biologischen Kohlenstoffpumpe – einer Kombination aus biologischen Prozessen, mit denen CO2 aus der Atmosphäre gezogen wird – wurde ausgeweitet, wobei herauskam, dass insbesondere großes Zooplankton und Fische die weltweit wichtigen Akteure beim CO2-Export und der Bindung sind.
Lokales Wissen einbinden
Die Beteiligung der Bevölkerung Grönlands war ein wichtiger Aspekt des Projekts und viel lokales Umweltwissen ist in die Ergebnisse eingeflossen. Das Team vollendet derzeit die Datensätze und arbeitet Empfehlungen für die Politik aus, um die künftige Verwaltung und Überwachung zu unterstützen. Die Arbeit wird auch im EU-finanzierten Projekt SEA-Quester weitergeführt, wobei das Potenzial der CO2-Sequestrierung durch neue polare Ökosysteme geprüft wird. „Wir hoffen, auf den Erkenntnissen und Daten aufbauen zu können und die Kooperationen fortzuführen, die wir über ECOTIP aufgebaut haben“, so Koski.
Schlüsselbegriffe
ECOTIP, Arktis, historisch, Beobachtungen, Ökosystemdienstleistungen, Kohlenstoffpumpe, CO2
