Grüner Schnee an der Westantarktischen Halbinsel absorbiert etwa 40 Prozent mehr Sonnenenergie als sauberer, weißer Schnee. Eine im Journal of Geophysical Research: Biogeosciences veröffentlichte Studie zeigt, dass nährstoffreicher Pinguinkot das Wachstum dieser grünen Algenblüten massiv fördert und so die lokale Schneeschmelze beschleunigen kann.
Elise Ryan und Alia Khan untersuchen Proben entlang der Westantarktischen Halbinsel
Die Studie, die von Elise Ryan von der Western Washington University geleitet wurde, zählt Alia Khan, eine Kryosphären-Biogeochemikerin an der University of Colorado Boulder, als Seniorautorin. Das Team reiste mit dem Boot über die Drake-Passage und sammelte entlang der Westantarktischen Halbinsel über fünf Breitengrade hinweg Proben, sowohl in der Nähe als auch in größerer Entfernung von Pinguinkolonien. Um die gesammelten Proben zu untersuchen, nutzten die Forscher Keramiklöffel und arbeiteten teilweise in unmittelbarer Nähe zu großen Ansammlungen von Exkrementen.
Phosphat aus Guano dient als Dünger für Algen
Im Labor wurden die Proben mikroskopisch ausgewertet, um Algenzellen zu zählen und Pigment- sowie Nährstoffkonzentrationen zu bestimmen. Dabei zeigte sich, dass Pinguinkot, auch Guano genannt, eine Schlüsselrolle spielt: Er enthält reichlich Nährstoffe, insbesondere Phosphat, das wie ein Dünger wirkt. Während Schnee, der von grünen Algen dominiert wird, hohe Phosphatwerte aufweist, ist diese Konzentration in Bereichen mit roten Algen geringer. Neben Pinguinen tragen auch andere Seevögel wie Skuas durch ihre Ausscheidungen zur Nährstoffanreicherung bei. Diese Zufuhr unterstützt das Algenwachstum in einem Umfeld, in dem essentielle Ressourcen ansonsten begrenzt sein können.
Die Farbe der Algenblüten hängt von den Lebensbedingungen ab. Schneealgen können rote Pigmente produzieren, die als Schutz vor zu starker Lichteinstrahlung dienen, ähnlich wie Sonnencreme. Wenn jedoch Nährstoffe wie Phosphat im Überfluss vorhanden sind, stellen die Algen ihren Stoffwechsel um und reichern ihre Zellen mit grünen Chlorophyll-Pigmenten an. Dieser Wechsel ermöglicht eine effizientere Photosynthese.
Grüner Algenschnee nimmt etwa 40 Prozent mehr Sonnenenergie auf als weißer Schnee
Die physikalische Konsequenz dieser biologischen Aktivität ist eine veränderte Energieaufnahme der Schneedecke. Während sauberer Schnee einen Großteil des Sonnenlichts reflektiert, absorbieren die gefärbten Flächen signifikant mehr Energie. Roter Algenschnee nimmt etwa 20 Prozent mehr Sonnenenergie auf als weißer Schnee, bei grünem Algenschnee liegt dieser Wert bei etwa 40 Prozent. Diese zusätzliche Energie führt dazu, dass sich der Schnee stärker erwärmt und schneller schmilzt.
Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass die Auswirkungen dieser biologischen Verdunkelung in aktuellen Klimamodellen zur Vorhersage der Schneeschmelze noch nicht hinreichend berücksichtigt sind. Die Ergebnisse betreffen lokale Küstenprozesse und stellen keine Gesamtbilanz des antarktischen Eisverlusts dar, sind jedoch eine „kritische fehlende Komponente in Projektionen der Ausdehnung von eisfreien Gebieten in der Antarktis, so Khan. Da sich Pinguine und andere Seevögel aufgrund veränderter Umweltbedingungen in neue Gebiete ausbreiten könnten, wird erwartet, dass der Einfluss dieser nährstoffbedingten Algenblüten in Zukunft an Bedeutung gewinnen könnte.
Sie watscheln einfach in ihrem Kot herum und tragen ihn überall im Schnee herum. Trotz der Fortschritte bei der Identifizierung dieser Zusammenhänge sind laut den Forschern weitere Daten notwendig, um die Effekte präzise in großflächige Klimamodelle integrieren zu können.
