{"id":78720,"date":"2022-01-21T03:13:00","date_gmt":"2022-01-21T02:13:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=78720"},"modified":"2022-01-20T14:14:33","modified_gmt":"2022-01-20T13:14:33","slug":"duennes-eis-fuer-seen-weltweit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/duennes-eis-fuer-seen-weltweit\/","title":{"rendered":"D\u00fcnnes Eis f\u00fcr Seen weltweit"},"content":{"rendered":"\n
W\u00e4rmere Seen sind ein menschengemachtes Problem mit \u00f6kologischen Folgen. Aufgrund des globalen Klimawandels werden die Seen auf der ganzen Welt w\u00e4rmer und frieren an weniger Tagen im Jahr zu. <\/p>\n\n\n\n
Ein internationales Forschungsteam mit Georgiy Kirillin vom IGB konnte k\u00fcrzlich belegen, dass die Ver\u00e4nderungen ohne steigende Treibhausgasemissionen nicht eingetreten w\u00e4ren. IGB-Forscherin Stella Berger hat mit einem internationalen Team das Konzept des See-Eis-Kontinuums entwickelt, das beschreibt, wie unterschiedliche Eisbedeckung von Seen sich auf grundlegende \u00d6kosystemprozesse oder die Struktur des Nahrungsnetzes auswirken kann.<\/p>\n\n\n\n
Weltweit gibt es etwa 100 Millionen Seen, von denen die meisten oberhalb des 45. N\u00f6rdlichen Breitengrades liegen und in der Regel im Winter zufrieren. In den letzten Jahrzehnten haben sich die Seen weltweit erw\u00e4rmt, und die Ausdehnung und Dicke des Eises auf saisonal zugefrorenen Seen hat abgenommen. Die Rolle des Klimawandels bei diesen Trends war bislang jedoch nicht wissenschaftlich belegt.<\/p>\n\n\n\n
Klimawandel und nicht Klimaschwankungen verantwortlich<\/h5>\n\n\n\n
Ein Forschungsteam mit dem IGB-Seenphysiker Dr. Georgiy Kirillin hat k\u00fcrzlich gezeigt, dass diese globalen Ver\u00e4nderungen der Seetemperaturen und der Eisbedeckung nicht auf nat\u00fcrliche Klimaschwankungen zur\u00fcckzuf\u00fchren sind. Sie k\u00f6nnen nur durch die massiven Treibhausgasemissionen seit der industriellen Revolution erkl\u00e4rt werden. Um dies zu beweisen, hat das Forschungsteam Beobachtungen von Seetemperatur und Eisbedeckung zusammengestellt. Sie verglichen diese Daten mit den Ergebnissen ihrer Simulationen durch globale Seen- und Klimamodelle. Die Forschenden fanden \u00dcbereinstimmungen zwischen den beobachteten Ver\u00e4nderungen in Seen und den Modellsimulationen von Seen in einem durch Treibhausgasemissionen beeinflussten Klima. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Geoscience ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n
Die mit mathematischen Modellen berechneten Zukunftsszenarien deuten darauf hin, dass die Temperaturen in den Seen weiter ansteigen werden, wenn die Emissionen weiter zunehmen, und zwar in \u00e4hnlichem Ma\u00dfe wie die durchschnittliche globale Lufttemperatur, und dass die Eisdicke und Eisdauer entsprechend abnehmen werden.<\/p>\n\n\n\n
1 Grad Lufterw\u00e4rmung \u2013 fast 10 Tage weniger Eisbedeckung\u00a0<\/h5>\n\n\n\n
\u201eLaut Modellszenarien werden sich die Seen mit jedem Anstieg der Lufttemperatur um 1\u00b0 Celsius sch\u00e4tzungsweise um 0,9 \u00b0C erw\u00e4rmen und 9,7 Tage an Eisbedeckung verlieren\u201c, sagt Georgiy Kirillin. Das Team prognostizierte auch die k\u00fcnftige Entwicklung unter verschiedenen Erw\u00e4rmungsszenarien. In einem emissionsarmen Szenario wird sich die durchschnittliche Erw\u00e4rmung der Seen in der Zukunft voraussichtlich bei +1,5 \u00b0C \u00fcber dem vorindustriellen Niveau stabilisieren und die Dauer der Eisbedeckung um 14 Tage k\u00fcrzer sein. In einer Welt mit hohen Emissionen k\u00f6nnten diese Ver\u00e4nderungen zu einem Anstieg von +4,0 \u00b0C und 46 weniger Eistagen f\u00fchren. \u201eDas bedeutet, dass sich Seen im Winter deutlich ver\u00e4ndern werden\u201c, erg\u00e4nzt Georgiy Kirillin.<\/p>\n\n\n\n
Eisdecke wichtig f\u00fcr saisonale Prozesse im See<\/h5>\n\n\n\n
Obwohl der Winter gemeinhin als eine Zeit relativer Ruhe gilt, sind die \u00d6kosystemfunktionen in dieser Jahreszeit oft dynamisch. Dar\u00fcber hinaus gibt es zunehmend Belege daf\u00fcr, dass die Bedingungen im Winter die Voraussetzungen f\u00fcr die Bedingungen im Sommer schaffen und umgekehrt, und dass Seen \u00fcber ein komplettes saisonales Kontinuum hinweg betrachtet werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n
Die Eisbedeckung ver\u00e4ndert einen See grundlegend, indem sie diesen von der umgebenden Landschaft und Atmosph\u00e4re isoliert. Die Dicke und die optischen Eigenschaften von Eis und Schnee regulieren die Menge der Sonnenstrahlung, die in den See eindringt, und schirmen ihn gleichzeitig vor Wind ab. Folglich ist die Eisbedeckung ein wichtiger Faktor, der die Durchmischung des Wassers in Seen reguliert und vertikale thermische und chemische Gradienten strukturiert. Das ist beispielsweise f\u00fcr die Sauerstoffverf\u00fcgbarkeit in der Wassers\u00e4ule von Bedeutung. Organismen, von Bakterien bis hin zu Fischen, haben sich an die winterliche Umgebung angepasst. IGB-Forscherin Dr. Stella Berger hat untersucht, wie sich Schwankungen in der Eisbedeckung von Seen auf grundlegende \u00d6kosystemprozesse oder die Struktur des Nahrungsnetzes auswirken.<\/p>\n\n\n\n
Das See-Eis-Kontinuum: Welche chemischen und physikalischen Prozesse wirken an der Eisgrenze zwischen Umwelt und See<\/h5>\n\n\n\n
\u201eWir wissen, dass die Eisbedeckungen von Seen abnehmen werden, aber uns fehlte bislang ein konzeptioneller Rahmen, um die Auswirkungen solcher Ver\u00e4nderungen auf die Struktur und Funktion von \u00d6kosystemen zu verstehen und vorherzusagen\u201c, erl\u00e4utert Stella Berger.<\/p>\n\n\n\n
Das internationale Forschungsteam kombinierte den wissenschaftlichen Kenntnisstand mit drei Fallstudien und entwickelten das Konzept des See-Eis-Kontinuums: Dieses bildet den Rahmen f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis, wie sich die Bedingungen entlang eines Kontinuums von Energiefl\u00fcssen, die durch das Winterklima vermittelt werden und den Bedingungen, die durch Eis und Schnee vermittelt werden, in einem See ver\u00e4ndern. Wie sich der See unter der Eisdecke verh\u00e4lt, h\u00e4ngt auch beispielsweise davon ab, ob das Eis klar oder schneebedeckt ist. Ohne winterliche Eisbedeckung gelangen mehr Energie in Form von W\u00e4rme und Wind und auch mehr Stoffe aus der Atmosph\u00e4re und der umgebenden Landschaft in den See. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift JGR Biogeoscience ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n
Ver\u00e4nderungen der Biologie: Der Winter macht den Sommer \u2013 und umgekehrt<\/h5>\n\n\n\n
\u201eDie Zufuhr, Akkumulation und Umsetzung von N\u00e4hrstoffen und Kohlenstoff im Winter wird die Voraussetzungen f\u00fcr die Prim\u00e4rproduzenten im Fr\u00fchjahr schaffen. Der Winter entscheidet also \u00fcber die Nahrung f\u00fcr Organismen, die aus anorganischen Stoffen \u00fcber Fotosynthese oder Chemosynthese organische Substanzen produzieren. Sie sind die Basis des Nahrungsnetzes in Gew\u00e4ssern\u201c, erl\u00e4utert Stella Berger.<\/p>\n\n\n\n
So waren beispielsweise hohe Chlorophyll-a-Konzentrationen im Winter mit niedrigen Chlorophyll-a-Konzentrationen im darauffolgenden Sommer gekoppelt, was m\u00f6glicherweise auf die Verringerung des N\u00e4hrstoffpools infolge der h\u00f6heren Winterproduktivit\u00e4t zur\u00fcckzuf\u00fchren ist. \u201eWenn also aufgrund von geringer Eisbedeckung die Stoffwechelsaktivit\u00e4ten im See im Winter so richtig angekurbelt werden, kann das die Nahrungsmenge f\u00fcr Lebewesen im Sommer verringern\u201c, erg\u00e4nzt Stella Berger.<\/p>\n\n\n\n
Stella Berger erw\u00e4hnt ein weiteres Beispiel f\u00fcr die \u00f6kologischen Auswirkungen einer fehlenden Eisbedeckung: \u201eIn einem See ohne Eis erw\u00e4rmt sich das Wasser im Fr\u00fchjahr schneller was die Entwicklung von w\u00e4rmeliebenden Blaualgen zur Folge haben kann. Dadurch kann sich die Wasserqualit\u00e4t verschlechtern.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Ver\u00e4nderung der Artenzusammensetzung<\/h5>\n\n\n\n
Auf allen Ebenen des Nahrungsnetzes wird es \u201eGewinner“ und \u201eVerlierer“ geben, da die j\u00e4hrlichen Muster der Biodiversit\u00e4t zum Teil durch spezialisierte Nischen aufrechterhalten werden, die durch die Kontraste zwischen Winter und Sommer entstehen. Der Verlust von Winterhabitaten wird die Vielfalt und Abundanz von k\u00e4lteliebenden Organismen verringern. Dieses Ph\u00e4nomen ist bereits bei Fischen zu beobachten, sodass zu erwarten ist, dass gr\u00f6\u00dfere Ver\u00e4nderungen der Winterdauer die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften w\u00e4hrend des gesamten Jahres ver\u00e4ndern werden, was zu \u00f6kologischen Kaskadeneffekten f\u00fchren wird.<\/p>\n\n\n\n