Die Antarktis wird grün, aber das könnte eine schlechte Nachricht sein

Gerade jetzt sprießen auf der Nordhalbkugel, wo unser Land liegt, Gras und Bäume, der Frühling nimmt allmählich Fahrt auf und wir spüren die steigenden Temperaturen und die Erholung der Natur. Auf der anderen Seite der Erde, in der Antarktis, bietet sich jedoch ein völlig anderes Bild.

Das 41. wissenschaftliche Expeditionsteam meines Landes in die Antarktis führt hier eine Reihe von Untersuchungs- und Überwachungsaktivitäten durch. Begleitet von Eis, Schnee und starkem Wind versuchen sie, weitere Geheimnisse dieses weißen Kontinents zu lüften.

Heute gleicht der antarktische Kontinent einem „öden Land“. Doch egal, wie rau die Umgebung ist, sie kann dem Wunder des Lebens nicht widerstehen. Sogar in der so kalten Antarktis überleben und gedeihen Hunderte von Pflanzenarten.

Allerdings ist das Vorhandensein von Pflanzenspuren in diesem speziellen Gebiet nicht unbedingt eine gute Sache, sondern kann vielmehr ein gefährliches Signal sein. Warum ist das so? Bevor wir diese Frage beantworten, schauen wir uns zunächst die interessanten Geschichten der antarktischen Pflanzen nach Organismenarten an!

Algenblüten bedeckten die Antarktis einst mit wassermelonenartigem „rotem Schnee“

Wenn wir die Möglichkeit haben, in der Antarktis anzukommen, werden wir feststellen, dass die Farben hier nicht so eintönig sind. Besonders im Sommer sind auf dem Boden oder den Felsoberflächen der antarktischen Ebenen sowie in saisonalen Flüssen und in Küstennähe Algen in verschiedenen Farben zu sehen.

Wissenschaftler haben derzeit in der Antarktis mehr als 700 Algenarten entdeckt, die wichtige Produzenten im antarktischen Ökosystem sind. Besonders in den Gewässern, in denen Pinguine leben, ist das Wasser reich an Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor, Kalium usw. und daher sehr gut für ein schnelles Algenwachstum geeignet.

Tatsächlich sind die meisten Algen streng genommen keine Pflanzen, obwohl sie alle Photosynthese betreiben. Algen haben viele verschiedene Ursprünge und können sich in vielerlei Hinsicht unterscheiden. Von den vielen in der Antarktis vorkommenden Algen ist die polare Schneealge (Chlamydomonas nivalis) vielleicht die einzigartigste.

Im Jahr 2020 gab es eine Neuigkeit: Die an der Forschungsstation Wonardsky stationierten Wissenschaftler wachten auf und stellten fest, dass das Gebiet um die Forschungsstation „blutbefleckt“ war und sich die Eisoberfläche über Nacht rot verfärbt hatte. Neugierige Wissenschaftler nahmen Proben und stellten fest, dass der rote Schnee „nach Wassermelone riecht“. Dabei handelt es sich tatsächlich um die Blüte polarer Schneealgen.

Antarktischer Wassermelonenschnee Bildquelle: Screenshot vom CCTV News Channel

Diese Alge enthält in ihren Zellen rote Carotinoide, die der starken ultravioletten Strahlung in der Antarktis widerstehen können. Da das Wetter zu dieser Zeit zufällig wärmer war und somit die Sporenkeimung begünstigte, kamen die ursprünglich tief im Schnee liegenden polaren Schneealgen zum Vorschein und bildeten ein rotes Schneefeld.

Die Flechten, die bis zum Südpol wachsen, werden im Laufe von Hunderten von Jahren nur weniger als 1 cm hoch.

Wenn Sie sich von der Küste der Antarktis entfernen, können Sie auf einigen Felsen leicht das Vorhandensein von Flechten beobachten.

Laut Statistik gibt es in der Antarktis etwa 350 Flechtenarten. Sie sind in den meisten Gebieten der Antarktis verbreitet und können sogar in der Nähe des Südpols gefunden werden. Man kann sie als die „südlichsten Lebewesen“ bezeichnen.

Als im Jahr 1895 erstmals Menschen den antarktischen Kontinent betraten, entdeckten Abenteurer hier Flechten und verkündeten, dass es in der Antarktis „grüne Pflanzen“ gebe. Allerdings war den Menschen damals nicht bewusst, dass Flechten keine Pflanzen waren.

(Urheberrechtlich geschützte Bilder aus der Galerie, Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

Die Flechten der Antarktis kommen in einer Vielzahl von Formen und Farben vor, von großen Exemplaren mit einer Höhe von 10 bis 15 Zentimetern bis hin zu kleinen Exemplaren mit einer Größe von nur wenigen Millimetern. Aufgrund der rauen Umweltbedingungen in der Antarktis wachsen die Flechten dort sehr langsam und erreichen in Hunderten von Jahren oft eine Größe von weniger als 1 cm.

Das winzige Moos ist bereits hundert Jahre alt.

Durch die Anwesenheit von „Pionier“-Flechten werden Steine ​​schneller zersetzt, was auch Moosen eine Überlebenschance gibt.

In der Antarktis gibt es etwa 150 Moosarten, die hauptsächlich in den relativ warmen Küstengebieten des antarktischen Kontinents oder dort verbreitet sind, wo schmelzendes Eis und Schnee reichlich Wasserquellen bieten können.

Obwohl Moose klein sind, sind sie bereits echte Pflanzen und haben differenzierte Organe entwickelt. In der Antarktis wirken Moose wie Miniaturwälder und bieten Lebensraum für viele andere Organismen, darunter Pilze, Bärtierchen und Milben, die die Basis der antarktischen Nahrungskette bilden.

(Urheberrechtlich geschützte Bilder aus der Galerie, Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

An der Casey-Station in der Vinson Bay in der Antarktis beobachten australische Forscher seit 25 Jahren einen Moosfleck rund um die Station. Dieses Stück Antarktisches Moos (Schistidium antarctici) liegt eingebettet zwischen mehreren Felsen und existiert dort seit mindestens 400 Jahren.

Obwohl diese Moose gewöhnlich aussehen, können sie subtile Veränderungen des globalen Klimas widerspiegeln. Wissenschaftler möchten auch wissen, wie diese Moose während der dunklen Polarnacht ruhig auf das Eintreffen des Sonnenlichts warten können.

Blütenpflanzen, von der Bienenbestäubung bis zur Windbestäubung

In der Antarktis besteht nur etwa 1 % der Landesfläche aus freiliegendem Fels, daher ist es sicherlich unmöglich, hier überall Blumen zu sehen.

Nach Messungen von Wissenschaftlern liegt die südliche Grenze der Blütenpflanzen auf der Erde bei etwa 64 Grad südlicher Breite. In der Antarktis überschreiten die Nordspitze der Antarktischen Halbinsel und einige Inseln gerade die „Blütenpflanzengrenze“. Derzeit hat der Mensch in der Antarktis insgesamt drei Arten krautiger Pflanzen entdeckt. Keine dieser Arten kommt nur in der Antarktis vor, was auch beweist, dass die Antarktis nie von der Welt isoliert war.

Antarktisches Schmielgras (Copyright-Bild aus der Galerie, Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

Antarktisches Scharlachgras (Deschampsia antarctica) ist eine Art, die wie Weizen, Reis und Mais zur Familie der Süßgräser gehört. Außerdem wird sie im Guinness-Buch der Rekorde als die südlichste Blütenpflanze der Welt anerkannt. Diese Anlage ist in der Nähe der Chinesischen Mauer in meinem Land leicht zu finden. Chinesische Wissenschaftler haben die Pflanze auch in Innenräumen kultiviert und erfolgreich Kolben und Früchte produziert.

Im Vergleich dazu sieht der antarktische Colobanthus quitensis viel schöner aus. Diese Pflanze wird nur etwa 5 cm hoch und wächst völlig dicht am Boden, sodass sie eher wie ein Moos aussieht. Im Sommer sieht diese zweikeimblättrige Pflanze aus der Familie der Nelkengewächse anders aus: Aus ihren deckenartigen Blättern blühen kleine gelbe, windglockenförmige Blüten. Doch auch auf diesem Kontinent musste das Antarktische Wachsgras Veränderungen durchmachen. In Südamerika ist diese Pflanze auf die Bestäubung durch Bienen angewiesen, in der Antarktis gibt es jedoch keine derartigen bestäubenden Insekten, sodass sie zur Bestäubung nur auf starke Winde angewiesen ist.

Diese beiden Pflanzen existierten in der Antarktis, bevor der Mensch dort ankam. Bei einer anderen Pflanze, Poa pratensis, ist dies jedoch nicht der Fall. Bei diesem Gras handelt es sich um ein niedrig wachsendes Rasengras, das in gemäßigten Klimazonen weit verbreitet ist und auch zum Anlegen vieler Golfplätze verwendet wird. Die in Europa heimische Pflanze wurde 2012 außerhalb einer polnischen Forschungsstation auf King George Island entdeckt. Offensichtlich gelangte es zusammen mit den Menschen in die Antarktis.

Bedeutet mehr Vegetation eine bessere Umwelt? Außer der Antarktis

Die Antarktis ist die ökologisch sauberste Region der Welt, sie ist jedoch auch mit dem Problem invasiver Arten wie Poa annua konfrontiert, und die „Gefahren“ der Antarktis gehen weit darüber hinaus.

Durch Langzeitbeobachtungen der Antarktis sind Wissenschaftler zu einem erstaunlichen Ergebnis gekommen: Die Antarktis wird zunehmend „grüner“. Laut Statistik hat das Verbreitungsgebiet des Antarktischen Schmielgrases und der Antarktischen Segge von 1960 bis 2009 zugenommen; Im Jahrzehnt von 2009 bis 2018 verzeichneten diese beiden Werke ein rasantes Wachstum mit einer erstaunlichen jährlichen Wachstumsrate von über 20 %. Es sind nicht nur blühende Pflanzen. In der Antarktis nehmen die Gebiete, in denen Grünalgen ausgebrochen sind, immer weiter zu und Moose tauchen an immer mehr Orten auf.

In weiten Teilen der Welt ist eine Zunahme der Vegetation ein Zeichen für eine bessere Umwelt. Dies war jedoch beim großflächigen Auftreten von Pflanzen in der Antarktis nicht der Fall.

Der Grund für die Zunahme antarktischer Pflanzen ist der beschleunigte Anstieg der Temperaturen vor Ort. Aufzeichnungen zufolge stieg die durchschnittliche Jahrestemperatur auf der antarktischen Insel Sigourney zwischen 1960 und 2011 jährlich lediglich um etwa 0,02 °C. Zwischen 2011 und 2014 begann die durchschnittliche Jahrestemperatur hier jedoch stark anzusteigen, mit einem durchschnittlichen jährlichen Anstieg von 0,25 °C.

Neben den steigenden Temperaturen hängt die Ausbreitung antarktischer Kraftwerke auch mit einem weiteren Faktor zusammen. Die Pelzrobben an der Küste überschneiden sich zufällig mit Gebieten, in denen blühende Pflanzen wachsen, und diese Meerestiere zertrampeln die Pflanzen am Ufer und schränken so ihr Wachstum und ihre Ausbreitung ein. Doch in den letzten Jahren hat der Rückgang der Pelzrobbenpopulation in der Antarktis den Pflanzen mehr Raum zum Wachsen gegeben.

Die Veränderungen der Pflanzenwelt in der Antarktis sind wie ein „Barometer“ für die globale Umwelt und das Klima. Über die Auswirkungen der Pflanzenvermehrung hier in der Antarktis besteht eigentlich kein Konsens.

Die Überwachung der biologischen Ökologie und Umwelt der Antarktis ist auch eine wichtige Aufgabe der 41. Antarktisexpedition Chinas. Wenn die Expedition erfolgreich zurückkehrt, werden wir vielleicht ein tieferes Verständnis der Pflanzenwelt der Antarktis erlangen und als Ergebnis dieser wissenschaftlichen Expedition werden weitere interessante Geheimnisse ans Licht kommen, die erhebliche Auswirkungen auf die Menschheit haben.

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Autor: Quasimodo im Garten, Meister der Agronomie, Popularisierer der Wissenschaft

Rezensent: Wang Kang, Direktor des Wissenschaftsmuseums des Nationalen Botanischen Gartens

Produziert von: Science Popularization China