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.