Arktis

Rotalgen als Klimazeugen

Koralline Rotalgen erlauben uns einen Blick in die Vergangenheit des Meereises in der Arktis. Ihre Wachstumsringe und ihr Magnesiumgehalt lassen Rückschlüsse auf das Klima vor vielen hundert Jahren zu.

Von Martina Janning

Blick zurück in die Geschichte des arktischen Meereises

Wie dick war früher das Meereis in der Arktis? Diese Frage lässt sich mithilfe von korallinen Rotalgen beantworten. Sie leben in arktischen Gewässern unter dem Eis und können mehrere Hundert Jahre alt werden. Das Besondere dieser Algenart ist, dass sie einen Kalksockel bildet, der Informationen über die Klimageschichte liefern kann.

Je dünner das Eis, desto dicker der Wachstumsring

Um wachsen zu können, braucht die Photosynthese betreibende Alge Licht. Im Winter, wenn das Meer zufriert, dringt nur wenig Licht zur Alge durch. In dieser Zeit hält die Alge quasi Winterschlaf. Im Sommer kommt mehr Licht bei der Alge an, und sie wächst sichtbar.

Der Zuwachs schlägt sich im Kalksockel der Alge nieder – die Alge bildet einen Jahresring aus, der dem von Bäumen gleicht. Der Paläoklimatologe Jochen Halfar von der Universität Toronto hat die Jahresringe zufällig entdeckt, als er einmal eine koralline Rotalge mit dem Hammer aufschlug und in ihrem Inneren die kreisförmigen Bänder sichtbar wurden. "Wir haben dann Messungen angestellt, um zu sehen, was wir daraus lernen können", berichtet Halfar.

Die Forscher fanden so heraus, dass die Jahresringe verschieden dick ausfallen, weil die Wachstumszeit variiert. Je nach Standort und Klimabedingungen wird das Eis über der Alge unterschiedlich dick und beeinflusst die Dauer der Winterruhe. Dünnes Eis taut im Frühjahr schneller ab: Die Wachstumsperiode der Alge ist länger, und ihr Jahresring wird breiter als bei der Alge unter dickem Eis.

Rückgang des Meereises in der Arktis

Auf einer Forschungsexpedition in die Arktis haben Klimaforscher Halfar und sein Team koralline Rotalgen gefunden, die den Zusammenhang zwischen Jahresringen und Eisdicke belegen. Im Süden der Arktis, wo das Eis dünner ist und früher schmilzt, sind die Jahresringe fast doppelt so dick wie im Norden unter dickem Eis. Koralline Rotalgen stellen somit ein einmaliges Klimaarchiv dar.

Die Analyse weiterer Algenfunde hatte bereits gezeigt, dass die Dicke der Jahresringe seit den 1850er-Jahren bei vielen Funden auffallend stark zugenommen hat. Paläoklimatologe Halfar führt das auf einen starken Rückgang des Meereises und verlängerte Wachstumsperioden der Algen zurück. Solche Wachstumsänderungen sind in der Zeit vor 1850 nicht nachweisbar. Die korallinen Rotalgen liefern daher einen Beweis dafür, dass der derzeitige Klimawandel zumindest teilweise von Menschen gemacht ist.

Koralline Rotalgen als einmaliges Klimaarchiv

Bevor Halfar mit der Erforschung der Jahresringe begann, hatte er die Kalkskelette der Rotalgen untersucht, um Erkenntnisse über das Klima in der Vergangenheit zu gewinnen. "In dem Moment, wo die Algen neue Zellen bilden, wird Magnesium in ihr Kalkskelett eingelagert – und zwar abhängig von der Wassertemperatur." Die koralline Rotalge sei eine Art Thermometer, sagt Paläoklimatologe Halfar. "Wir können damit die Wassertemperatur vor vielen hundert Jahren rekonstruieren."