Seit über einem Jahrhundert rätseln Forscher über die sogenannten Blutfälle in der Antarktis – rote Wasserfälle, die am Ende des Taylor-Gletschers auf einen vereisten See stürzen. Nun hat ein Forschungsteam um Angela Zoumplis von der University of California in San Diego im Fachjournal „Nature Geoscience“ neue Erkenntnisse veröffentlicht: Die Blutfälle werden von einem Salzwasserreservoir unter dem Gletscher gespeist, das einst mit Meerwasser gefüllt wurde. Das Gebiet enthalte „ein seltenes Meeresrefugium in einer polaren Wüste“, so die Forscher.
Einzigartige Mikroorganismen in eisenreichem Wasser
Die rote Färbung der Wasserfälle stammt von Eisenoxid, das aus dem Gletscher austritt. Die großangelegte Analyse von Mikroorganismen in dem Areal zeigt, dass viele Kleinstlebewesen besondere Fähigkeiten entwickelt haben, um mit den wechselnden Umweltbedingungen zurechtzukommen. Insgesamt nahmen die Wissenschaftler 167 Proben von den Blutfällen und ihrer Umgebung und bestimmten durch genetische Analysen diverse Organismen, darunter Dinoflagellaten, Wimperntierchen und Kieselalgen.
Die Blutfälle befinden sich nahe dem McMurdo-Sund, der an das Rossmeer grenzt. Ihr Wasser ergießt sich auf den eisbedeckten Bonneysee. In der Zone, in der sich Salz- und Süßwasser mischen, leben viele Eukaryoten – Einzeller mit Zellkern –, deren Abstammung auf Meereslebewesen zurückgeht, etwa bei den Kieselalgen.
Uraltes Meerwasser unter dem Gletscher
Fachleute vermuteten bereits früher, dass vor Jahrmillionen Meerwasser in das beckenförmige Tal eindrang, als es kaum Polareis gab und der Meeresspiegel deutlich höher lag. Als es kälter wurde und der Meeresspiegel sank, schob sich der Taylor-Gletscher über das Reservoir, das nicht ablaufen konnte. In der sommerlichen Schmelzperiode kommt es zu den Ausflüssen, die sich mit Süßwasser aus den umliegenden Gletschern mischen.
Die Studie zeigt, wie vergangene Umweltveränderungen heutige Ökosysteme prägten. Der Endbereich des Taylor-Gletschers biete „eine einzigartige physikalische Umgebung, in der das Sediment – zusätzlich zu Gletscher-Schmelzwasser – sporadisch durch eisenreiches Meerwasser durchfeuchtet wird“, schreibt das Team.
Überlebensstrategien in extremen Bedingungen
Etliche Mikroorganismen an den Blutfällen weisen Stadien im Lebenszyklus auf, die ihnen das Überleben in der extremen Umgebung ermöglichen, etwa als Zysten und Sporen. So kann die Meeres-Kieselalge Chaetoceros socialis von einer aktiven Zelle in ein Sporenstadium wechseln, das mindestens neun Monate lang lebensfähig bleibt.
Diese Anpassungen sind bemerkenswert: Sie erlauben den Organismen, auf die sporadische Zufuhr von eisenreichem Meerwasser zu reagieren und lange Trockenperioden zu überstehen. Die Forscher betonen, dass die Ergebnisse auch Erkenntnisse zur künftigen Gefährdung der Polarregionen liefern könnten.
Bedeutung für die Polarforschung
Die Blutfälle sind ein seltenes Beispiel für ein Ökosystem, das von vergangenen Klimabedingungen geprägt wurde. Die Analyse zeigt, wie wichtig es ist, solche Refugien zu untersuchen, um die Auswirkungen des Klimawandels auf polare Lebensräume besser zu verstehen. Die Studie wurde von der University of California in San Diego durchgeführt und in „Nature Geoscience“ veröffentlicht.
