Überraschende Vielfalt im Eiskeller der Erde Überleben im Meereis - scinexx | Das Wissensmagazin
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Überraschende Vielfalt im Eiskeller der Erde

Überleben im Meereis

© Michael Spindler

Eisbären, Robben oder Pinguine gehören wohl zu den bekanntesten Bewohnern von Arktis und Antarktis. Doch wer ahnt schon, dass sich die weitaus größere Anzahl von Lebewesen nicht auf dem Eis sondern mittendrin verbirgt? Eingeschlossen in salzhaltigen Poren und Kanälen siedeln hier große Mengen an Kieselalgen, Einzellern oder auch Kleinkrebsen. Als wahre Überlebenskünstler haben sie sich optimal an die unwirtlichen Bedingungen im Eis angepasst und produzieren sogar ihren eigenen Gefrierschutz.

Die Meereisflächen der beiden Polargebiete sind riesig: Allein in der Antarktis nimmt das Eis eine Fläche von rund 20 Millionen Quadratkilometern ein und selbst in der Arktis sind es noch 14 Millionen Quadratkilometer. Zahlreiche Organismen nutzen diese riesigen Gebiete, die zusammen immerhin größer sind als der afrikanische Kontinent. So brüten im Winter die Kaiserpinguine in der Antarktis, im Sommer hingegen setzen dort Seeleoparden oder Weddell- und Krabbenfresserrobben ihre Jungen. Die Arktis hingegen ist bekannt für ihre Eisbären, einige Robbenarten sowie dem Polarfuchs.

Wimmelndes Leben in salzigen Kanälen

„Doch auch das Innere dieser gewaltigen Meereisflächen ist reichhaltig, wenn auch von weniger spektakulären Organismen besiedelt“, erklärt Professor Michael Spindler vom Institut für Polarökologie an der Universität Kiel. So war schon vor über 160 Jahren aufgefallen, dass das polare Meereis aufgrund des massenhaften Vorkommens von mikroskopisch kleinen Kieselalgen braun gefärbt sein kann. Heute weiß man, dass dieser besondere Lebensraum der im Meereis eingeschlossenen Organismen schon während der Eisbildung entsteht.

Ein Kammerling (die Foraminifere Neogloboquadrina pachyderma) aus dem Meereis. Die Tiere besitzen ein aus einzelnen Kammer gebildetes Kalkgehäuse, hier mit einem maximalen Durchmesser von 0.3 mm. Mit Hilfe feiner Scheinfüßchen (dünne Fäden) werden Kieselalgen (bräunliche Partikel) als Nahrungsteilchen aufgenommen. © Michael Spindler

Denn wenn der Gefrierpunkt des Meerwassers von minus 1,8 Grad Celsius erreicht ist, bilden sich Süßwasser-Eiskristalle. Das zurückbleibende Meerwasser wird nun immer salzhaltiger und verbleibt im wachsenden Eis in einem System von Kanälchen. Deren Durchmesser reicht vom Bruchteil eines Millimeters bis hin zu mehreren Zentimetern. „In diesen Kanälchen leben neben den schon erwähnten Kieselalgen eine ganze Reihe weiterer pflanzlicher Organismen wie Panzeralgen oder Grünalgen“ so Spindler. Diese bilden wiederum die Nahrungsgrundlage für die tierischen Eisbewohner. „Hierzu zählen Einzeller wie Wimpertierchen und Kammerlinge, aber auch Faden- und Strudelwürmer sowie Kleinkrebse“, erklärt Spindler.

Forschung im Eis

Zusammen mit seinen Mitarbeiter untersucht Spindler am Institut für Polarökologie das Vorkommen, die Verteilung sowie die Anpassungsstrategien dieser Lebewesen an die Extrembedingungen innerhalb des Eises. Hierbei interessiert die Forscher vor allem, wie es den Pflanzen und Tieren gelingt, bei den sehr hohen Salzgehalten und eisigen Temperaturen nicht nur zu überleben, sondern sogar zu wachsen und sich zu vermehren. Denn in dem Kanalsystem sind die Meerwassersalze so stark angereichert, dass ihre Konzentration ein Mehrfaches des „normalen“ Meerwassers erreichen kann.

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Mitarbeiter des Instituts für Polarökologie der Universität Kiel beim Eisbohren. Im Hintergrund das deutsche Forschungsschiff "Polarstern". © Michael Spindler

„Inzwischen wissen wir, dass die Organismen ihren eigenen Gefrierschutz als auch osmotisch wirksame Substanzen wie Glycerin oder Prolin in die Zellen einlagern“, erklärt Spindler. Da die Meereisorganismen auch von den Tieren unter dem Eis wie beispielsweise vom Krill genutzt werden, spielt das Leben im Meereis eine wichtige Rolle im Ökosystem der polaren Gewässer.

Um solche Untersuchungen durchführen zu können, beteiligen sich die Polarökologen häufig an Expeditionen des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven mit dem deutschen Forschungseisbrecher Polarstern. „In den Polargebieten fräsen wir dann mit einem Hohlbohrer Eisstangen aus den teilweise mehrere Meter dicken Eisschollen heraus. Nach dem Auftauen dieser Bohrkerne können wir die Organismen isolieren und beispielsweise für Experimente auch in den Heimatlabors nutzen“, erklärt der Polarökologe die Vorgehensweise.

(Michael Spindler, Universität Kiel, 11.08.2006 – AHE)

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