Benthische Ansammlungen an einem der Untersuchungsstandorte. (Barnes et al, Curr Bio, 2021) Tief unter dem Eis des Ekström-Schelfeises in der Antarktis herrscht nichts als völlige Dunkelheit.
Nun, völlige Dunkelheit und ein blühendes Ökosystem, das seit Tausenden von Jahren existiert, heißt es in einer neuen Studie von Forschern aus Großbritannien und Deutschland.
„Diese Entdeckung, dass so viel Leben unter diesen extremen Bedingungen lebt, ist eine völlige Überraschung und erinnert uns daran, wie einzigartig und besonders das antarktische Meeresleben ist.“ sagt der Hauptautor und Meeresbiologe des British Antarctic Survey, David Barnes.
„Es ist erstaunlich, dass wir Hinweise auf so viele Tierarten gefunden haben. Die meisten ernähren sich von Mikroalgen (Phytoplankton), doch können in dieser Umgebung keine Pflanzen oder Algen leben.“ Die große Frage ist also, wie diese Tiere hier überleben und gedeihen?
Die Forscher verwendeten heißes Wasser ( Wir machen Ihnen nichts vor ), um auf der relativ kleinen Fläche zwei Bohrlöcher zu bohren Ekström-Schelfeis in der Ostantarktis im Jahr 2018. Ein Loch ging 192 Meter (630 Fuß) Eis hinunter, bis es 58 Meter flüssiges Wasser traf, während das andere 190 Meter Eis mit 110 Metern Wasser darunter überspannte.
Was sie an diesem dunklen, kalten und nahrungsmittelarmen Ort unter dem Eis fanden, war Leben, und zwar jede Menge davon. Das Team entdeckte 77 Arten aus 49 verschiedenen Gattungen Bryozoen , auch säbelförmig süße Neigung, und Schlangenwürmer wie z Paralaeospira sicula .
Fragmente von Bryozoen, die auf dem Meeresboden entdeckt wurden. (David Barnes)
Alle diese Lebewesen sind Schwebefresser – sie sitzen an einem Ort und schnappen sich mit gefiederten Tentakeln organische Partikel aus dem Wasser, das sie umströmt – was bedeutet, dass irgendeine Nahrungsquelle wie sonnenlichtabhängige Algen eindringen muss unter der Eisdecke.
Das ist ziemlich überraschend, wenn man bedenkt, dass die nächste offene Wasserquelle 9,6 Kilometer (6 Meilen) entfernt ist. Und frühere Forschungen haben Leben noch weiter im Landesinneren auf größeren Eisschilden wie dem Ross- und McMurdo-Schelfeis gefunden.
„Trotz permanenter Dunkelheit seit mindestens Tausenden von Jahren wurde Leben sogar 700 km von den Rändern des Schelfeises entfernt beobachtet.“ schreibt das Team in seiner Arbeit.
„Man ging davon aus, dass der Reichtum und die Fülle des Lebens unter dem Schelfeis äußerst verarmt sind.“ Doch die Artenvielfalt, die wir an beiden Bohrstandorten fanden, wäre selbst für Proben des offenen Meeres des antarktischen Festlandsockels hoch.“
Fragmente von vier Arten von Cellarinella zeigten sogar Wachstumszuwächse, die den Jahresringen eines Baumes ähnelten, und die Forscher fanden heraus, dass sie Wachstumszuwächsen anderer Größe aus Proben rund um die Antarktis ähnelten.
Benthische Ansammlungen an zwei der Untersuchungsstandorte. (Barnes et al., Curr Bio, 2021)
Doch tief unter dem Eis fanden die Forscher nicht nur die heutigen Filtrierer; Sie untersuchten auch längst tote Fragmente und führten eine Kohlenstoffdatierung durch, um ihr Alter zu ermitteln.
„Eine weitere Überraschung war, herauszufinden, wie lange es hier schon Leben gibt.“ Die Kohlenstoffdatierung toter Fragmente dieser Meeresbodentiere schwankte zwischen heute und 5.800 Jahren. sagt einer der Forscher, der Geologe Gerhard Kuhn vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung.
„Obwohl die Tiere 3 bis 9 km vom nächsten offenen Wasser entfernt sind, existierte möglicherweise fast 6.000 Jahre lang ununterbrochen eine Oase des Lebens unter dem Schelfeis.“ Nur Proben vom Meeresboden unter dem schwimmenden Schelfeis werden uns Geschichten über seine Vergangenheit erzählen.“
Dies wirft ein weiteres Problem auf: Wie haben diese dunklen Ökosysteme bei Gletscherereignissen der Vergangenheit überlebt, als der größte Teil des antarktischen Schelfs von festsitzendem Eis (Eis, das bis zum Meeresboden reicht) überdeckt wurde?
Die neuen Informationen deuten darauf hin, dass die Kreaturen in kleinen Gebieten lebten, die nicht auf dem Boden lagen, während offene, von Meereis umgebene Wasserflächen es dem Phytoplankton ermöglicht hätten, zu gedeihen und dann von diesen Kreaturen weit unter dem Eis gefressen zu werden. Das Plankton wäre durch die Strömung des Wassers unter das Eis geschwemmt worden – in die Reichweite der hungrigen Kreaturen weit darunter.
Leider sind die Forscher trotz der bisher unglaublich langen Lebensdauer dieser Ökosysteme besorgt über ihre Zukunft.
„An den meisten Orten ist es möglicherweise kalt, dunkel und es mangelt an Nahrungsmitteln.“ Das Team schreibt, „Aber der am wenigsten gestörte Lebensraum auf der Erde könnte der erste Lebensraum sein, der ausstirbt, wenn die Bedingungen unterhalb des Schelfeises aufgrund der globalen Erwärmung verschwinden.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Aktuelle Biologie .