Die Antarktis erscheint als lebensfeindlicher Eiskontinent, der nur an den Rändern von gut angepassten Spezialisten bewohnt werden kann. Dieser Eindruck trügt offenbar, denn mehr und mehr stellt sich heraus, dass auf dem Südkontinent zwischen Eispanzer und Gesteinsbett eine Zone mit Seen und Flüssen existiert, die von überraschend vielfältigen mikrobiellen Ökosystemen besiedelt ist.
Mittlerweile kennt man Mikrobengemeinschaften selbst unter dem gewaltigen Eispanzer der Ostantarktis. Von einem besonders auffälligen Fund in den trockensten Tälern des Kontinents haben Forscher auf der Herbsttagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union in San Francisco berichtet.
Sie fanden es in besonders salzreichen Wasseradern unterhalb des Taylor-Gletschers in den McMurdo-Tälern. Der vergleichsweise kleine Gletscher fließt vom Victoria-Hochland durch eines der Trockentäler in Richtung des gleichnamigen großen US-amerikanischen Stützpunkts, sein besonderes Kennzeichen ist die von Zeit zu Zeit blutrot gefärbte Gletscherzunge.
„Dann fließt stark salzhaltige Lauge durch Spalten in der Gletscherzunge“, erklärt der Glaziologe Slawek Tulaczyk von der Universität von Kalifornien in Santa Cruz, „sie erscheint beim Austritt transparent, doch sobald sie mit dem Luftsauerstoff in Berührung kommt, oxidiert das viele Eisen darin und färbt das Wasser blutrot.“
Blood Falls, Blutfälle, haben die Amerikaner daher das auffällige Phänomen genannt.
Extrem mineralreiches Wasser unter dem Eis
Woher die Blood Falls ihr Wasser erhielten, sei unklar, so Tulaczyk, auch warum es nicht kontinuierlich heraussickern, sondern in Schüben mit langen Abständen, die mehrere Monate bis Jahre betragen können, hervordringen würde.
„Wir wissen wenig über die antarktische Hydrologie, so dass die Quelle derzeit mysteriös ist. Meiner persönlichen Meinung nach könnte es sich um den Ausfluss eines großräumigen Aquifers unter dem Eis handeln.“ Der könne auch für den unregelmäßigen Fluss verantwortlich sein. „Es werden Veröffentlichungen vorbereitet, nach denen von Zeit zu Zeit so etwas wie eine Flut unterhalb des ostantarktischen Eisschildes stattfindet, die die normalen Kanäle überlastet und dann zu diesen Schüben führt“, sagt Tulaczyk.
Die hohe Salzkonzentration des Wassers deutet nach Ansicht des Forschers darauf hin, dass das Dränagesystem unterhalb des ostantarktischen Eisschildes eine geringe Leistungsfähigkeit hat, so dass das Wasser insgesamt nur langsam vorankommt und Zeit hat, Minerale und Salz aus dem Gestein des Kontinents zu lösen.
„Das Wasser ist zwei bis dreimal so salzig wie Meerwasser“, erklärt Mikrobiologin Jill Mikucki, „es enthält keinen Sauerstoff und bleibt selbst bei minus 7 Grad flüssig.“ Die Wissenschaftlerin erforscht an der University of Tennessee in Knoxville die Einzeller, die in und unter dem antarktischen Eis leben.
„In den Blood Falls leben hoch spezialisierte Bakterien, die wenigen ‚Arten‘ angehören. Dass sie mit im Meer lebenden Mikroorganismen verwandt sind, macht angesichts der Wasserchemie Sinn und könnte ein marines Erbe widerspiegeln.“
Subglaziale Seen bilden ein Gewässersystem
Der Aquifer könnte Zeugnis wärmerer Zeiten sein, als der antarktische Eispanzer kleiner und der Meeresspiegel höher war, der Ozean also tief in die antarktischen Täler eindrang. Mit dem Wasser kamen auch die Einzeller und fanden sich beim jüngsten Vorstoß des Eises von den Gletschern gefangen. So geht es auch anderen Bakterien, die Slawek Tulaczyk und Jill Mikucki zusammen mit zahlreichen Kollegen in der Westantarktis erforschen.
Hier ist es der Lake Whillans, ein mittelgroßes Gewässer, das unter dem mehrere hundert Meter mächtigen und schnell fließenden Whillans-Eisstrom liegt. Die Geschwindigkeit des Gletschers macht aus dem Lake Whillans ein völlig anderes Gewässer als die Blood Falls.
„An der Gletscherbasis entsteht viel Schmelzwasser, das sich unter dem Eis in Seen sammelt“, berichtet Tulaczyk, „Wird der Druck zu stark, fließt es über subglaziale Flusssysteme in den nächsten See und schließlich ins Meer.“
Das Wasser des Lake Whillans ist daher fast reines Gletscherwasser, es enthält etwas Sauerstoff und entspricht von seiner Chemie her dem eines Alpensees. „Anders als in Blood-Falls müssen die Mikroorganismen hier also mit einer Knappheit an Salzen umgehen“, so Tulaczyk. Das ist jedoch einfacher als der Kampf gegen hohe Salzkonzentrationen, und so ist Vielfalt in Lake Whillans höher als in den Blood Falls.
„Im Wasser der Blood Falls sehen wir unter dem Mikroskop nur zylinder- oder kugelförmige Bakterien. In Lake Whillans hingegen gibt es alle möglichen Formen. Wir haben mit Lake Whillans ein sehr viel produktiveres System vor uns.“
Eher tröpfelnde Wasser unter dem Taylor Gletscher gegen fließendes unter dem Whillans-Eisstrom, wo das Wasser nicht nur kaum salzhaltig ist, sondern mit Temperaturen knapp unter Null Grad auch beträchtlich wärmer: Schon der Vergleich dieser beiden Ökosysteme lässt eine große Vielfalt subglazialen Lebensräumen vermuten. Es dürfte so etwas wie Sümpfe geben, Flüsse oder Seen.
Literatur:
Verwunschene Orte: Atlas der unheimlichen Orte. Eine düstere Reise um die Welt. Über 40 verfluchte Plätze der Welt und ihre geheimnisvollen Geschichten, illustriert mit historischen Karten. von Olivier Le Carrer
635 Tage im Eis: Die Shackleton-Expedition – von Alfred Lansing
Wetter macht Liebe: Wie Wind und Wolken unsere Gefühle verändern und andere rätselhafte Phänomene der Erde – Ein SPIEGEL-Buch von Axel Bojanowski
Video:
Quellen: PublicDomain/planeterde.de am 01.02.2017
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