Stanford/Chukotka (LabNews Media LLC) – Spezifische Meeresströmungen in der arktischen Tschuktschensee befördern mikroskopisch kleine Algen viermal schneller auf den Meeresboden als im Rest der Weltmeere. Dieses Phytoplankton bindet beim Wachsen durch Photosynthese erhebliche Mengen an atmosphärischem Kohlenstoff. Zwei neue Studien eines US-amerikanischen Forschungsteams der Stanford University zeigen zudem, dass die Algenblüten unter dem dicken arktischen Meereis bis zu zehnmal dichter sein können als im offenen Wasser. Die im Journal of Geophysical Research: Oceans veröffentlichten Daten liefern wichtige Erkenntnisse darüber, wie sich marine Ökosysteme in der sich weltweit am schnellsten erwärmenden Region verändern (DOI: 10.1029/2025JC023507).
Während einer Expedition im Sommer 2023 stellten die biologischen Ozeanographen um Professor Kevin Arrigo fest, dass das Sonnenlicht, welches durch Risse im schwindenden Packeis dringt, für eine massive Photosynthese ausreicht. Selbst unter zwei Meter dickem Eis stießen die Forscher mithilfe von Sedimentfallen auf eine der dichtesten jemals dokumentierten Phytoplankton-Blüten. Sobald die Mikroalgen die Nährstoffe im Wasser – insbesondere Nitrat – aufgebraucht haben, sterben sie ab und beginnen zu sinken. Während dieser Sinkprozess im globalen Ozean normalerweise nur rund einen halben Meter pro Tag beträgt und Wochen dauert, kollidieren die kalten, salzhaltigen Strömungen unter dem arktischen Eis mit wärmeren Gegenströmungen des offenen Wassers. An dieser sogenannten Strömungsfront stürzt das kalte Wasser mitsamt der Biomasse abrupt in die Tiefe.
Die Entdeckung dieser biologisch-physikalischen Dynamik liefert der Wissenschaft eine Erklärung für ein langjähriges Rätsel: Bislang war unklar, warum der arktische Meeresboden eine unerwartet hohe Population an Muscheln, Schlangensternen sowie den dort jagenden Walrossen und Walen ernähren kann. Der beschleunigte Transport liefert die nötige Nahrungsgrundlage direkt an das Benthos (Bodenzone).
Für das globale Klima besitzt das Phänomen eine ambivalente Bedeutung. Da die Arktis sich viermal schneller erwärmt als der globale Durchschnitt, führt das schmelzende Eis kurzfristig zu mehr Algenwachstum und damit zu einer verstärkten Bindung von CO? im Tiefseesediment. Langfristig könnte das einströmende wärmere Süßwasser an der Oberfläche jedoch eine stabile Schichtung bilden, die den Aufstieg von tieferen Nährstoffen blockiert und das Planktonwachstum drastisch abwürgt. Zudem droht eine ökologische Verschiebung: Wenn die Algenblüten im Sommer zu früh ihren Höhepunkt erreichen und absinken, fehlt pelagischen Raubtieren nahe der Oberfläche die Nahrung, was Bodenbewohner begünstigt. Die Forscher betonen, dass solche kleinskaligen physikalischen Strömungsfronten zwingend in globalen Klimamodellen berücksichtigt werden müssen.
