Klimawandel verändert das Unterwasserlicht der Arktis dramatisch

Der Klimawandel hat weitreichendere Folgen für die arktischen Ökosysteme als bisher angenommen. Eine neue Studie der Universität Amsterdam zeigt, dass das schmelzende Meereis nicht nur die Menge, sondern auch die Farbe des eindringenden Lichts verändert – mit dramatischen Auswirkungen auf das marine Leben.

Das Forscherteam um Monika Soja-Woźniak und Jef Huisman hat entdeckt, dass Meereis und flüssiges Wasser Licht grundlegend unterschiedlich verarbeiten. Während Meereis einen Großteil des Sonnenlichts reflektiert und nur einen kleinen, aber breiten Spektralbereich durchlässt, absorbiert offenes Meerwasser vor allem rotes und grünes Licht. Dies führt dazu, dass hauptsächlich blaues Licht in die Tiefe vordringt.

Der Grund für diesen Unterschied liegt in der molekularen Struktur: In flüssigem Wasser können sich H₂O-Moleküle frei bewegen und schwingen, was zur Absorption bestimmter Wellenlängen führt. Im Eis hingegen sind die Moleküle in einem starren Kristallgitter fixiert, wodurch ein breiteres Lichtspektrum erhalten bleibt.

Diese Veränderung hat weitreichende ökologische Konsequenzen. Die unter dem Eis lebenden Algen haben sich über Jahrtausende an das breite Farbspektrum angepasst. Wenn das Eis schmilzt, finden sie sich plötzlich in einer blau-dominierten Umgebung wieder, die nicht optimal zu ihren Photosynthese-Pigmenten passt. Dies könnte zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung führen, wobei sich auf blaues Licht spezialisierte Algenarten durchsetzen könnten.

Die Auswirkungen betreffen die gesamte arktische Nahrungskette: Von den mikroskopisch kleinen Algen bis hin zu Fischen, Seevögeln und Meeressäugern. Zudem spielt die Photosynthese eine wichtige Rolle bei der natürlichen CO₂-Aufnahme der Ozeane.

Die Forschungsergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, Lichtspektren und Photosynthese stärker in Klimamodellen zu berücksichtigen – besonders in den Polarregionen, wo sich die Umweltveränderungen mit beispielloser Geschwindigkeit vollziehen.

Klimawandel verändert das Unterwasserlicht der Arktis dramatisch

Der Klimawandel hat weitreichendere Folgen für die arktischen Ökosysteme als bisher angenommen. Eine neue Studie der Universität Amsterdam zeigt, dass das schmelzende Meereis nicht nur die Menge, sondern auch die Farbe des eindringenden Lichts verändert – mit dramatischen Auswirkungen auf das marine Leben.

Das Forscherteam um Monika Soja-Woźniak und Jef Huisman hat entdeckt, dass Meereis und flüssiges Wasser Licht grundlegend unterschiedlich verarbeiten. Während Meereis einen Großteil des Sonnenlichts reflektiert und nur einen kleinen, aber breiten Spektralbereich durchlässt, absorbiert offenes Meerwasser vor allem rotes und grünes Licht. Dies führt dazu, dass hauptsächlich blaues Licht in die Tiefe vordringt.

Der Grund für diesen Unterschied liegt in der molekularen Struktur: In flüssigem Wasser können sich H₂O-Moleküle frei bewegen und schwingen, was zur Absorption bestimmter Wellenlängen führt. Im Eis hingegen sind die Moleküle in einem starren Kristallgitter fixiert, wodurch ein breiteres Lichtspektrum erhalten bleibt.

Diese Veränderung hat weitreichende ökologische Konsequenzen. Die unter dem Eis lebenden Algen haben sich über Jahrtausende an das breite Farbspektrum angepasst. Wenn das Eis schmilzt, finden sie sich plötzlich in einer blau-dominierten Umgebung wieder, die nicht optimal zu ihren Photosynthese-Pigmenten passt. Dies könnte zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung führen, wobei sich auf blaues Licht spezialisierte Algenarten durchsetzen könnten.

Die Auswirkungen betreffen die gesamte arktische Nahrungskette: Von den mikroskopisch kleinen Algen bis hin zu Fischen, Seevögeln und Meeressäugern. Zudem spielt die Photosynthese eine wichtige Rolle bei der natürlichen CO₂-Aufnahme der Ozeane.

Die Forschungsergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, Lichtspektren und Photosynthese stärker in Klimamodellen zu berücksichtigen – besonders in den Polarregionen, wo sich die Umweltveränderungen mit beispielloser Geschwindigkeit vollziehen.