Entwicklung der Polargebiete - November 2004

KLIMA AKTUELL

Die Zukunft der Arktis

Veränderung eines Lebensraumes 

ACIA bedeutet soviel wie 'Einschätzung des Klimaeinflusses auf die Arktik.' Climate impact research, die Klimafolgeforschung, hat die eigentliche Klimaforschung um zahlreiche Disziplinen erweitert. In der Arktis verändert sich ein ganzer Lebens- und Sozialraum.

Anders als die Antarktis, der Kontinent um den Südpol, ist die Arktis nicht überwiegend von Festland geprägt. Abgesehen von Grönland, das überwiegend von einem hohen Eisschild überzogen ist, bestehen große Teile des arktischen Lebensraumes aus einem Übergang zwischen Küsten und Meereis. Das Gebiet um den Nordpol besteht aus eisbedecktem Wasser, dessen Randzonen im Sommer teilweise abschmelzen, brechen, zu Treibeis werden, als Schollen auf dem Meer schwimmen. Im Winter frieren große Teile wieder zu. In diesem Gebiet hat sich eine besondere Lebensgemeinschaft entwickelt.

Einige Landbewohner wie Polarfuchs und Eisbär, Robben, Seevögel, viele Fische, Schalentiere und zahllose kleinste Meeresbewohner bilden die Lebensgemeinschaft und die Nahrungskette in der Arktis.
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Der Eisbär lebt von Robben, die Robben von Fischen wie dem Dorsch, die Fische von kleineren Meeresbewohnern. Auf seiner Jagd hängt der Eisbär vom Seeeis ab. Auf den Eisschollen und an Eislöchern wartet er auf die Robben, die zum Atmen auftauchen. Über Seeeisbrücken zieht er durch sein Jagdrevier. Friert das Polarmeer später zu und taut eher auf, so dehnt sich seine 'Fastenzeit' aus. In den untersuchten Bärenkolonien Kanadas haben die Tiere zwischen 1981 und 1998 etwa 15% an Gewicht verloren und auch 15% weniger Jungtiere geboren.
 

Die Ringelrobbe benötigt das arktische Eis ganz besonders. Hier ruhen sich die Tiere aus und hier gebären sie auch ihre Jungen. Hinreichend Schnee ist erforderlich, um ein Lager errichten zu können. Das Eis muss im Frühjahr lange genug halten, damit die Jungtiere aufgezogen werden können. Schmilzt das Eis zu früh, werden Mutter und Jungtier getrennt, bevor der Nachwuchs reif für das eigenständige Leben ist. Die Ringelrobbe gebiert fast nie auf dem Festland, da die Jungen dort Raubtieren schutzlos ausgeliefert sind.
 

Unter dem Seeeis siedeln bestimmte Arten von arktischen See-Eisalgen, die ein Teil der Nahrungskette sind. Untersuchungen in der Beaufort See haben gezeigt, dass diese Algen schon zu erheblichen Teilen von Arten verdrängt wurden, die mehr an Frischwasser gebunden sind. Ursache hierfür dürfte sein, dass die großen Mengen an Schmelzwasser zu einer immer dickeren Schicht an salzarmem Wasser unter dem Eis führen.
Mit den veränderten Temperaturen und Nahrungsangeboten wird sich auch der Fischbestand verändern. Negative Konsequenzen wird die Erwärmung voraussichtlich für die nordischen Krabben haben. Der Kabeljau hingegen, dem es Anfang des Jahrhunderts um Grönland noch zu kalt war, kann sich heute in den dortigen Gewässern verstärkt vermehren. 

In Richtung Norden werden nicht nur die Fische ziehen. Auch die Vegetationszonen werden sich in Richtung Pol verschieben. Die Karte links zeigt die erwartete Wanderung der nördlichen Baumgrenze bis zum Ende dieses Jahrhunderts. Die Zone der heutigen Tundra, in der bisher polare Halbwüsten oder Graslandschaften vorherrschten und Tiere wie Moschusochse und Rentier zuhause waren, wird vorraussichtlich von Wäldern erobert werden. Die Arten, die bislang ihren Lebensraum in der Nähe des polaren Eismeeres hatten und an starke Kälte angepasst waren, werden aussterben. Konsequenzen ergeben sich aus der Verschiebung der Vegetationszonen auch für die mittleren Breiten, denn viele Vogelarten, die bei uns überwintern, haben in ihre Sommerquartiere in den nördlichen Breiten. Zur zusätzlichen Bedrohung für die Küstenbewohner kann der steigende Meeresspiegel werden, der Nahrungsquellen versinken läßt.

Der Wald wird einerseits neue Lebensräume finden, andererseits aber auch angestammte verlieren. Die Weißfichte prägt in weiten Regionen die nördlichen Nadelwälder. Der Baum ist auch von großer Bedeutung für die Holzwirtschaft. In einigen Regionen stellte man fest, dass sie nur noch schlecht wächst.
Untersuchungen zeigten, dass das Wachstum in dem Moment erheblich beschränkt wird, wenn die Temperatur im Juli die Marke von 16°C überschreitet. Für weite Teile der nördlichen Breiten sagen Klimamodelle die stärksten Erwärmungen auf dem Erdball voraus. Eine Temperaturerhöhung um 4°C im Mittel könnte vernichtende Folgen für den Fichtenbestand haben.
 

Von den Regionen reinen Eises bis zu den borealen Wäldern umfasst die Arktis eine Fülle von Landschaften. Hierbei werden die südlicheren (rechts) die nördlichen (links) zunehmend verdrängen.
 

Welche Konsequenzen die Erwärmung für die nördlichen Breiten haben wird, ist noch nicht in allen Details absehbar. Einerseits kann es zu einer Verschiebung der Vegetationszonen kommen. Die Grafik rechts zeigt eine Prognose für den Zeitraum 2090-2100, die sich aus einem dynamischen Vegetationsmodell in Kopplung mit dem Klimamodell des Hadley Centers ergibt. Erfolgt die Erwärmung allerdings sehr rasch, so ist nicht gesichert, dass Arten jeweils von ihren südlichen Nachbarn ersetzt werden. Bäume benötigen viele Jahrzehnte um neue Räume zu erobern.

Wird ihre Anpassungsgeschwindigkeit vom Temperaturanstieg überholt, so entstehen neue Ökosysteme und Grasland könnte sich dort ausbreiten, wo vormals Nadelwälder waren. Ein kritischer Faktor ist das Auftauen des Permafrostboden, der für viele Arten essentiell ist.

Winterliche Straßenverhältnisse und gefrorener Boden sind in unseren Breiten für die meisten kein Grund zur Freude und ein Hindernis in Verkehr und Transport. Anders ist dies in der Arktis. Der gefrorene Boden macht viele Transportwege oft erst stabil und befahrbar. Auf dem tauenden Dauerfrostboden sinken teilweise auch heute schon Gebäude ein.

Der Boden verändert sich. Möglicherweise werden große Mengen an Methan frei.
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Über die Konsequenzen für die arktischen Böden und die Landschaft wird noch viel spekuliert. Viele Böden, die den überwiegenden Teil des Jahres gefroren sind, sind Sumpfgebiete. Sie enthalten eine Menge an Methan. Zwar wird durch die zunehmende Vegetation infolge der Erwärmung Kohlendioxid aufgenommen. Es besteht aber die Gefahr, dass dieses Methan, ein weitaus stärkeres Treibhausgas als CO₂, freigesetzt wird und die Erwärmung noch weiter verstärkt. Wird das gefrorene Wasser flüssig, so bilden sich Tümpel und Seen, der Grund wird weich und schlammig. Es ist aber auch möglich, das mit der veränderte Bodenbeschaffenheit das Wasser verlorengeht und Teile der Sumpflandschaft trockenfallen.

Landschaft im Wandel: Wälder rücken nach Norden vor, neue Vegetation bildet sich und nimmt Kohlendioxid (CO2) auf. Gleichzeitig drohen große Mengen Methan (CH4) aus dem tauenden Permafrostboden freigesetzt zu werden. Das flüssige Wasser durchnässt den Boden und bildet Seen und Tümpel. Abfließendes Schmelzwasser macht die Küstengewässer ärmer an Salz und führt zur Auswaschung von Mineralien und zum Erodieren der Landschaft. Geht zuviel Wasser verloren und fallen Gebiete ganz trocken, so steigt die Waldbrandgefahr.
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Für den Menschen und die Wirtschaft öffnen sich mit dem Schmelzen des Polareises auch neue Wege, unter anderem Seewege. Der Weg über den Pol verkürzt die Route von Europa z.B. nach Japan oder Alaska und die Durchfahrt vom einen Ozean zum anderen erheblich. Alaska birgt noch bedeutende Ölvorkommen. Schmelzendes Eis erleichtert den Zugang durch Bohrinseln auf See, der mögliche Schiffsverkehr im Polarmeer den Transport. Es ist zu erwarten, dass nicht nur neue Pflanzen- und Tierarten die tauende Landschaft besiedeln. Auch der Mensch wird sie zu nutzen suchen.

Über diese Seite:
Die Originalversionen der Grafiken sind vorwiegend dem ACIA Bericht entnommen, dessen englische Version zugänglich ist über
http://www.acia.uaf.edu
bzw. aus den Factsheets de Center for International Climate and Environmental Research Oslo (CICERO), hier in norwegischer Sprache
http://acia.cicero.uio.no/
Text und Layout: Elmar Uherek