Gebirgs­se­en reagie­ren in ihrer Öko­lo­gie deut­lich auf Klimaveränderungen

In alpi­nen Lagen reagie­ren Seen emp­find­lich auf den Kli­ma­wan­del. For­schen­de unter Lei­tung des Leib­niz-Insti­tuts für Gewäs­ser­öko­lo­gie und Bin­nen­fi­sche­rei (IGB), sowie der Fakul­tät für Geo­wis­sen­schaf­ten der Sou­thwest Jiao­tong Uni­ver­si­tät in Cheng­du, Chi­na, haben die Ver­än­de­run­gen eines Sees auf dem nörd­li­chen tibe­ti­schen Hoch­land seit dem Ende der letz­ten Eis­zeit genau ana­ly­siert. Jahr­tau­sen­de­al­te Sedi­ment­pro­ben zei­gen star­ke öko­lo­gi­sche Ände­run­gen, bedingt durch stei­gen­de Tem­pe­ra­tu­ren und den Ein­fluss von schmel­zen­den Glet­schern. Dies galt schon am Ende der letz­ten Eis­zeit, sowie Mit­te der holo­zä­nen Epo­che und könn­te auch heu­te im Zuge des Kli­ma­wan­dels rele­vant wer­den. Die in Com­mu­ni­ca­ti­ons Earth & Envi­ron­ment ver­öf­fent­lich­te Stu­die zeigt auch, dass die Ver­än­de­run­gen zeit­ver­zö­gert auf­tre­ten können.
Die For­schen­den unter­such­ten am Hala Hu See die Dyna­mik des Was­ser­haus­halts und die zeit­li­che Abfol­ge der öko­lo­gi­schen Reak­tio­nen im See und sei­nem Ein­zugs­ge­biet wäh­rend und nach der Eis­zeit. Die Stu­die lie­fert wich­ti­ge Infor­ma­tio­nen, wie sich glet­scher­be­ein­fluss­te Gebirgs­se­en im Kli­ma­wan­del ent­wi­ckeln könnten.

„Es gibt wis­sen­schaft­li­che Hin­wei­se, dass bis­her vom Men­schen weit­ge­hend unbe­rühr­te Gebirgs­se­en recht emp­find­lich auf Ereig­nis­se im Kli­ma­wan­del reagie­ren wer­den. Um die Ver­än­de­run­gen und Pro­zes­se bes­ser zu ver­ste­hen, kann ein Blick zurück hilf­reich sein – in die­sem Fall haben wir etwa 23.000 Jah­re zurückgeschaut.“
— Dr. Bern­hard Aich­ner, IGB-Forscher

Sedi­ment­ker­ne als Kli­maar­chiv und Bio­mar­ker als che­mi­sche Fossilien

Anhand von Sedi­ment­ker­nen konn­ten die For­schen­den die Ereig­nis­se wie an einem Zeit­strahl able­sen. Das Pro­ben­ma­te­ri­al wur­de am Geo­for­schungs­zen­trum (GFZ) in Pots­dam auf Bio­mar­ker unter­sucht. Das sind cha­rak­te­ris­ti­sche Mole­kü­le, die als che­mi­sche Fos­si­li­en über Tau­sen­de Jah­re im Boden erhal­ten blei­ben, obwohl der Orga­nis­mus der sie her­vor­ge­bracht hat, lan­ge ver­rot­te­tet ist. Die all­ge­mei­ne Suk­zes­si­on, also das Auf­tre­ten und Ver­schwin­den ver­schie­de­ner Bio­mar­ker­grup­pen, reprä­sen­ta­tiv für Grä­ser, Algen und Was­ser­pflan­zen, zeig­te die Aus­brei­tung und den Rück­gang der Vege­ta­ti­on an Land und der Orga­nis­men im Was­ser. Was­ser­stoff­iso­to­pen die­ser Mole­kü­le gaben Auf­schluss über die Was­ser­flüs­se von Atmo­sphä­re, Glet­scher und See.

Gebirgs­se­en reagie­ren emp­find­lich und deut­lich zeitver­zö­gert auf kli­ma­ti­sche Veränderungen

Deut­li­che Schwan­kun­gen der Kon­zen­tra­tio­nen und Ver­hält­nis­se aqua­ti­scher Bio­mar­ker und der Was­ser­stoff­iso­to­pen­wer­te im Zeit­raum von vor 15.000–14.000 und 8.000–5.000 Jah­ren wei­sen auf deut­li­che Ver­schie­bun­gen des Was­ser­haus­halts und des öko­lo­gi­schen Gleich­ge­wichts der Seen hin.
Wet­ter und Kli­ma sind in wei­ten Tei­len Asi­ens vom Mon­sun geprägt, des­sen Stär­ke im Lau­fe der Jahr­tau­sen­de abwech­selnd zu- und abge­nom­men hat. Das For­schungs­team konn­te zei­gen, dass die Öko­sys­te­me im See und sei­nem Ein­zugs­ge­biet deut­lich und zeit­ver­zö­gert auf die­se hydro­kli­ma­ti­schen Ver­än­de­run­gen reagier­ten. Dabei waren nicht erhöh­te Nie­der­schlags­men­gen der Haupt­aus­lö­ser für die Reak­tio­nen der Öko­sys­te­me, son­dern die stei­gen­den Tem­pe­ra­tu­ren nach dem Ende der letz­ten Eis­zeit, sowie wäh­rend des holo­zä­nen Kli­ma­op­ti­mums, und damit ver­bun­den der Rück­zug der Glet­scher und ein erhöh­ter Schmelz­was­ser­fluss in den See.
„Es wur­de wär­mer und die Glet­scher schmol­zen. Die­se Ereig­nis­se wirk­ten sich deut­lich auf die bio­lo­gi­schen Pro­zes­se im See und dem umge­ben­den Land aus. Ins­be­son­de­re in den Seen sehen wir eine star­ke und sprung­haf­te Ver­meh­rung von Algen, sowie Ände­run­gen in der Zusam­men­set­zung von Phy­to­plank­ton Gemein­schaf­ten. Die Leh­re dar­aus ist, dass wir Gebirgs­se­en in Zei­ten des Kli­ma­wan­dels beson­ders im Blick behal­ten müs­sen. Sie wer­den sich in den nächs­ten Jahr­zehn­ten wahr­schein­lich stark ver­än­dern. Und die­se Ver­än­de­run­gen wer­den unter Umstän­den nicht sofort augen­schein­lich sein“, sagt Bern­hard Aichner.