Die eisfreie Antarktis verändert das Leben im Ozean: Neue ESA-Studie zeigt Folgen für Krill, Salpen und Klima

Die Antarktis tritt in ein neues eisfreies Zeitalter ein: Das Verschwinden des Meereises verändert das Leben im Südlichen Ozean

In den vergangenen Jahren hat sich die Antarktis schneller verändert, als Wissenschaftler erwartet hatten, und eine der auffälligsten Veränderungen findet dort statt, wo lange saisonale Regelmäßigkeit herrschte – beim Umfang des Meereises, das sich um den Kontinent ausbreitet und wieder zurückzieht. Während das Schmelzen des Eises in der Arktis seit Jahrzehnten eines der bekanntesten Symbole des Klimawandels ist, wird nun immer deutlicher, dass auch die Antarktis einen tiefgreifenden Wandel durchläuft. Neue europäische Forschung, finanziert über Programme der Europäischen Weltraumorganisation, zeigt, dass der starke Rückgang des antarktischen Meereises nicht nur eine physische Veränderung der polaren Umwelt ist, sondern ein Prozess, der das gesamte marine Ökosystem umgestaltet – beginnend ganz unten in der Nahrungskette.

Es handelt sich um eine Veränderung, die nicht nur auf Eiskarten oder Satellitenbildern sichtbar ist. Die Folgen breiten sich über den gesamten Südlichen Ozean aus: von mikroskopisch kleinen Algen, die Sonnenenergie in organische Materie umwandeln, über Krill und Salpen bis hin zu Fischen, Robben, Pinguinen und Walen. Hinter dieser Veränderung steht ein Übergang in das, was ein Teil der wissenschaftlichen Gemeinschaft immer offener als eine neue Ära mit weniger Eis bezeichnet. Eine solche Entwicklung sorgt nicht nur wegen der lokalen Biodiversität für Besorgnis, sondern auch wegen der Rolle der Antarktis im globalen Klimasystem, insbesondere bei der Speicherung von Kohlenstoff und der Regulierung von Wärme auf dem Planeten.

Ein Wendepunkt, der sowohl Modelle als auch Forscher überraschte

Jahrelang galt das antarktische Meereis als komplexer und weniger vorhersehbar als das arktische. Im Gegensatz zur Arktis, wo der langfristige Rückgangstrend klar und gut dokumentiert war, zeigte die Antarktis lange Zeit deutlich größere Variabilität. Doch um 2016 und 2017 kam es zu einem plötzlichen, fast stufenartigen Rückgang der Meereisfläche. Ein Meeresgebiet von der Größe Grönlands verlor innerhalb weniger Jahre sein saisonales Eis, nach einer Phase, die relativ stabil gewesen war.

In den ersten Reaktionen hielten einige Forscher dies für eine vorübergehende Anomalie. Spätere Beobachtungen und eine Reihe neuer Analysen zeigten jedoch, dass sich der Zustand nicht auf frühere Niveaus zurückbewegte. Bereits frühere Arbeiten hatten darauf hingewiesen, dass der Rückgang von 2016 in der Satellitenära der ausgeprägteste war, und neuere Daten bestätigen zusätzlich, dass das Meereis um die Antarktis weiterhin auf sehr niedrigem Niveau liegt. Nach Angaben des US-amerikanischen National Snow and Ice Data Center lag das antarktische Jahresminimum im März 2025 bei 1,98 Millionen Quadratkilometern und gehört damit zu den niedrigsten Werten, die seit Beginn der Satellitenmessungen im Jahr 1979 aufgezeichnet wurden. Das bedeutet, dass extrem niedrige Werte nicht als isolierter Zwischenfall auftreten, sondern als Teil einer besorgniserregenden Reihe.

Für Klimatologen und Biologen war das Problem zweifach. Einerseits erfassten viele Computermodelle eine so abrupte Veränderung nicht gut, weil sie eher auf allmähliche Trends als auf Wendepunkte ausgelegt sind. Andererseits ist Feldforschung in der Antarktis logistisch anspruchsvoll, saisonal begrenzt und teuer, sodass Wissenschaftler gerade in dem Moment, in dem sich die Umwelt rasch zu verändern begann, nicht über genügend direkte Beobachtungen verfügten. Genau deshalb griff die neue Studie auf einen Ansatz zurück, der unter solchen Bedingungen nahezu unersetzlich ist – die langfristige Beobachtung aus dem Weltraum.

Was Satelliten über Veränderungen im Meer enthüllten

Das vom Plymouth Marine Laboratory im Vereinigten Königreich geleitete Team analysierte Daten aus dem Ocean-Colour-Projekt der ESA Climate Change Initiative, das Messungen der Ozeanfarbe aus mehreren Satellitenmissionen zusammenführt. Solche Daten zeigen nicht nur einen ästhetischen Unterschied in den Farbtönen an der Meeresoberfläche. Sie ermöglichen eine Einschätzung der biologischen Bedingungen im Wasser, weil die Art und Weise, wie der Ozean Sonnenlicht bei bestimmten Wellenlängen reflektiert, erkennen lässt, wie viel Phytoplankton im Wasser vorhanden ist und welche Gruppen überwiegen.

Auf Grundlage dieser optischen Signale teilten die Forscher den Südlichen Ozean in sogenannte „Meereslandschaften“, also Seascapes, ein. So wie an Land Wald-, Gebirgs- oder Feuchtgebietslandschaften unterschieden werden, kann auch das Meer nach dominanten biologischen und optischen Merkmalen klassifiziert werden. In diesem Fall bedeutete das, dass sich nicht nur die Menge des Phytoplanktons, sondern auch Veränderungen in der Struktur der Gemeinschaften verfolgen ließen, die die Grundlage des antarktischen Nahrungsnetzes bilden.

Die Ergebnisse deuteten nicht auf eine einfache Geschichte von „mehr Nahrung, also ist alles besser“ hin. Im Gegenteil zeigte sich, dass große und weit entfernte Teile des Südlichen Ozeans von einem Zustand sehr geringer Produktivität in mäßig produktivere Gebiete übergegangen sind. Im Durchschnitt verzeichnen heute fast 70 Prozent des untersuchten Raums im Sommer höhere Phytoplanktonkonzentrationen als vor Beginn des starken Eisrückgangs vor etwa zehn Jahren. Doch dieser Anstieg ist nicht für alle Organismen gleichermaßen vorteilhaft.

Warum Phytoplankton wichtiger ist, als es auf den ersten Blick scheint

Phytoplankton sind mikroskopisch kleine Algen und andere winzige photosynthetische Organismen, die frei im Wasser treiben. Obwohl sie mit bloßem Auge unsichtbar sind, tragen sie einen gewaltigen Teil des Lebens im Ozean. Im antarktischen System sind insbesondere Diatomeen, größere kieselsäurereiche Algen, wichtig, weil sie Energie sehr effizient an höhere Ebenen der Nahrungskette weitergeben. Wenn die Bedingungen günstig sind, ernähren Diatomeen gerade Organismen wie den antarktischen Krill und über ihn auch größere Tiere.

Meereis ist in dieser Geschichte nicht nur eine gefrorene Oberfläche. Es schafft Schutz, eine Kinderstube und spezifische Mikrohabitat-Bedingungen. Auf und unter dem Eis entwickeln sich dichte Algengemeinschaften, und das Eis beeinflusst auch die Stabilität der oberen Wasserschicht, die Lichtmenge und die Verfügbarkeit von Nährstoffen. Wenn es weniger von diesem Eis gibt, verschwindet nicht nur eine physische Barriere zwischen Luft und Meer, sondern auch das gesamte Regime der Nahrungsproduktion im Wasser verändert sich.

In einer separaten diesjährigen Darstellung von Veränderungen im antarktischen Plankton warnte die ESA, dass nach 2016 ein Rückgang der Diatomeen auf dem Kontinentalschelf verzeichnet wurde, während kleinere Phytoplanktongruppen stark zunahmen. Das ist wichtig, weil eine Veränderung der „Qualität“ der Nahrung ebenso entscheidend sein kann wie eine Veränderung ihrer Menge. In der Praxis bedeutet das, dass mehr Phytoplankton nicht automatisch bessere Bedingungen für Organismen bedeuten muss, die gerade auf bestimmte Algengruppen angewiesen sind.

Krill, eine Schlüsselart der antarktischen Welt

Im Mittelpunkt dieser Geschichte steht der antarktische Krill, ein kleines krebsartiges Tier, das einer Garnele ähnelt, aber ein enormes ökologisches Gewicht besitzt. Der British Antarctic Survey gibt an, dass es sich um eine Art handelt, deren Bestand in Hunderten von Billionen Individuen gemessen wird; häufig ist von ungefähr 780 Billionen erwachsenen Individuen die Rede, Eier und Larven nicht eingerechnet. Krill ist im gesamten Südlichen Ozean verbreitet und in unterschiedlichen Tiefen vorhanden, und seine Rolle in der Ernährung anderer Arten ist kaum zu überschätzen.

Pinguine, Wale, Robben, zahlreiche Fische und andere Organismen sind in hohem Maße auf Krill als Energiequelle angewiesen. Außerdem beteiligt sich Krill durch das Abweiden von Phytoplankton am Kreislauf von Kohlenstoff, Stickstoff und anderen wichtigen Elementen. Wenn er sich in den Oberflächenschichten ernährt und dann ausscheidet oder stirbt und absinkt, hilft er beim Transport von Kohlenstoff in den tiefen Ozean. Deshalb ist Krill nicht nur als Nahrung für höhere Arten wichtig, sondern auch als Teil des Mechanismus, mit dem der Ozean den Klimawandel abschwächt, indem er einen Teil des Kohlenstoffs aus dem atmosphärischen Kreislauf entfernt.

Gerade deshalb geht jede längerfristige Veränderung des für Krill geeigneten Lebensraums über die Biologie einer einzelnen Art hinaus. Sie kann eine andere Verteilung der Nahrung für Tiere an der Spitze des Nahrungsnetzes, eine andere saisonale Fortpflanzungsdynamik und eine andere Effizienz des Ozeans bei der langfristigen Speicherung von Kohlenstoff bedeuten.

Salpen als unerwartete Gewinner des Wandels

Neben Krill analysierten die Forscher besonders auch Salpen – durchsichtige, gallertartige Filtrierer, die sich von Plankton ernähren. Obwohl sie auf den ersten Blick weniger wichtig als Krill wirken, sind Salpen seit Langem als Organismen bekannt, die oft unter Bedingungen gedeihen, die für Krill nicht ideal sind. Sie können einzeln leben oder lange Ketten von Individuen bilden, und unter günstigen Umständen kann ihre Zahl sprunghaft ansteigen.

Die neue Studie verknüpfte satellitendefinierte Meereslandschaften mit der Datenbank KRILLBASE, einer der wichtigsten historischen Datensammlungen zu Krill und Salpen im Südlichen Ozean. Diese Datenbank umfasst jahrzehntelange Feldproben und ermöglicht den Vergleich heutiger Bedingungen mit einem Bild der Verbreitung dieser beiden Gruppen über mehrere Jahrzehnte hinweg. Die Analyse deutet darauf hin, dass die neue Ära mit weniger Eis gerade für Salpen günstiger geworden ist. Sie waren stark mit den Typen von Meereslandschaften verbunden, die sich nach dem Rückgang des Meereises ausgebreitet haben, insbesondere in Teilen des indopazifischen Sektors des Südlichen Ozeans.

Auf den ersten Blick könnte jemand schlussfolgern, dass es gleichgültig sei, ob mehr Krill oder mehr Salpen dominieren, solange es reichlich planktonische Organismen gibt. Doch der Unterschied ist groß. Salpen haben einen anderen Nährwert, fügen sich anders in Nahrungsketten ein und beteiligen sich anders am Kohlenstoffkreislauf. Wissenschaftler betonen, dass sie weniger Kohlenstoff als Krill enthalten und weniger effizient zum Transport von Kohlenstoff in den tiefen Ozean beitragen. Mit anderen Worten: Eine Veränderung, die an der Oberfläche wie der Austausch einer Gruppe gegen eine andere aussieht, kann Folgen für das gesamte Ökosystem haben, aber auch für die Klimafunktion des Südlichen Ozeans.

Mehr Nahrung bedeutet nicht unbedingt ein gesünderes Ökosystem

Eine der komplexesten Schlussfolgerungen der Forschung ist, dass ein Anstieg der sommerlichen Phytoplanktonkonzentration nicht automatisch als gute Nachricht interpretiert werden sollte. In vielen Ökosystemen würde eine höhere Primärproduktion als positives Signal gelten. Doch das antarktische System hängt von sehr spezifischen Beziehungen zwischen Eis, Licht, Wasserdurchmischung, Planktonzusammensetzung und saisonaler Verfügbarkeit von Nahrung ab. Wenn diese Beziehungen gestört werden, kann ein Anstieg einer Komponente den Verlust einer anderen, vielleicht wichtigeren Komponente verdecken.

Deshalb betonen Wissenschaftler den Unterschied zwischen der Menge und der Qualität der Nahrung. Wenn die Bedingungen kleinere Phytoplanktongruppen stärker begünstigen und die für Krill besonders wichtigen Diatomeen weniger, dann werden diejenigen Organismen am meisten von „mehr Nahrung“ profitieren, die sich leichter an eine solche Veränderung anpassen. In diesem Fall sind das die Salpen. Dadurch steigt die Möglichkeit einer langfristigen Neuordnung der Dominanz innerhalb des pelagischen Ökosystems, mit Folgen, die erst allmählich erfasst werden.

Eine solche Veränderung ist auch wegen ihrer wirtschaftlichen Dimension besonders wichtig. Krill ist Gegenstand kommerzieller Befischung, Salpen hingegen nicht. Wenn die Umwelt für Krill weniger geeignet wird, wird sich das nicht nur auf wilde Arten auswirken, die sich von ihm ernähren, sondern auch auf Diskussionen über Fischereimanagement, Lebensraumschutz und die internationale Politik zum Schutz des Südlichen Ozeans.

Die Antarktis als Signal globaler Klimainstabilität

Veränderungen des Meereises um die Antarktis geschehen nicht isoliert. Frühere wissenschaftliche Arbeiten verwiesen auf eine Kombination von Ursachen: langfristige Erwärmung des Ozeans, Zufluss wärmerer Luft nach Süden, Veränderungen der Winde sowie Verbindungen zu Klimamustern in den Tropen. Das bedeutet, dass antarktisches Eis auf ein komplexes Netzwerk von Prozessen in Atmosphäre und Ozean reagiert und nicht nur auf einen einzelnen Faktor. Genau deshalb war sein Verhalten lange schwer vorherzusagen.

Was jetzt jedoch besonders wichtig ist, ist die Tatsache, dass die biologischen Folgen nicht mehr als hypothetisch betrachtet werden können. Satellitendaten in Kombination mit Felddatenbanken und neuen Analysemethoden zeigen, dass die Reorganisation des Systems bereits im Gange ist. Die Antarktis verändert sich nicht nur als eisige Landschaft, sondern als lebendiger Ozean, in dem andere Arten Vorteile gewinnen und bisherige Gleichgewichte schwächer werden.

Für die breite Öffentlichkeit ist das auch deshalb wichtig, weil der Südliche Ozean eine außergewöhnliche Rolle bei der Regulierung des Erdklimas spielt. Er nimmt Wärme und Kohlenstoff auf und beeinflusst globale Meeresströmungen. Wenn sich die Beziehungen zwischen Phytoplankton, Krill und Salpen in diesem Raum langfristig verändern, werden die Folgen nicht auf einen fernen polaren Gürtel beschränkt bleiben. Sie können die Geschwindigkeit und die Art beeinflussen, in der der Ozean Kohlenstoff bindet, und damit die gesamte Widerstandsfähigkeit des Klimasystems.

Der Weltraum als zentrales Werkzeug zur Beobachtung des Wandels

In diesem Zusammenhang tritt der Wert der Satellitenbeobachtung besonders hervor. Die Antarktis ist riesig, schwer zugänglich und extrem, sodass es keine realistische Möglichkeit gibt, alle entscheidenden Veränderungen nur mit Schiffen und saisonalen Expeditionen zu verfolgen. Satelliten ermöglichen einen kontinuierlichen, weiten und langfristigen Blick auf den Ozean, was entscheidend ist, wenn abrupte Veränderungen stattfinden oder wenn Muster gesucht werden, die sich über den ganzen Kontinent erstrecken.

Genau das ist eine der Hauptaussagen der neuen Arbeit: Ohne Messungen aus dem Weltraum wäre es deutlich schwieriger gewesen zu erkennen, wie der Rückgang des Eises die Nahrungslebensräume zweier zentraler Planktongruppen verändert. Solche Daten dienen nicht nur dem akademischen Verständnis des Problems. Sie werden auch für künftige Schutzstrategien, für das Management mariner Ressourcen und für die Gestaltung von Klimapolitiken wichtig, die berücksichtigen müssen, dass Wendepunkte in der polaren Umwelt schneller eintreten können, als Modelle vorhersagen.

Da sich die Antarktis immer überzeugender auf einen länger andauernden Zeitraum mit weniger Eis zubewegt, wird klar, dass es sich um eine Veränderung handelt, die das gesamte System erfasst – von mikroskopischen Algen bis zu den größten Meeressäugern, von lokalen Nahrungsbeziehungen bis zum globalen Kohlenstoffkreislauf. In dieser neuen antarktischen Landschaft lautet die Frage nicht mehr, ob sich eine Veränderung vollzieht, sondern wie tiefgreifend sie eines der wichtigsten Meeresökosysteme der Erde umgestalten wird.

Quellen:

• European Space Agency (ESA) – Darstellung der Forschung zu Veränderungen des antarktischen Planktons und zur Verbindung mit dem Verlust von Meereis (link)
• Plymouth Marine Laboratory – Zusammenfassung der Studie zu Veränderungen der „Meereslandschaften“, des Phytoplanktons, des Krills und der Salpen im Südlichen Ozean (link)
• Marine Ecology Progress Series / PlyMSEA – ursprüngliche wissenschaftliche Arbeit „Implications of the recent loss of Antarctic sea ice for phytoplankton and summer feeding habitats of salps and krill” (link)
• National Snow and Ice Data Center (NSIDC) – offizielle Daten zum sehr niedrigen antarktischen Jahresminimum des Meereises 2025 (link)
• Nature Geoscience – Übersichtsarbeit zum abrupten Rückgang des antarktischen Meereises nach 2016 und zu möglichen Ursachen (link)
• British Antarctic Survey – Beschreibung der Datenbank KRILLBASE und Daten zur ökologischen Bedeutung von antarktischem Krill und Salpen (link)