Bildnachweis: NASA
NASA-Satellitendaten wurden verwendet, um die Biologie offener „Hotspots“ an der Küste der Antarktis zu analysieren. Das Plankton füttert garnelenähnlichen Krill, der viele andere Meerestiere einschließlich Pinguine unterstützt. Die Daten wurden vom SeaWiFS (Sea Viewing Wide Field-of-View Sensor) der NASA und vom Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) der NOAA gesammelt, die wöchentliche Aufzeichnungen der Meerestemperatur und des Planktonspiegels führten.
Die Satellitendaten der NASA wurden zum ersten Mal verwendet, um die Biologie von Hot Spots entlang der Küste der Antarktis zu analysieren. Die biologischen Oasen sind offene Gewässer, sogenannte Polynyas, in denen blühendes Plankton die lokale Nahrungskette unterstützt.
Die Forschung fand einen starken Zusammenhang zwischen dem Wohlergehen der Adeliepinguinpopulationen in der Antarktis und der Produktivität des Planktons in den Polynyas. Polynyas sind Gebiete mit offenem Wasser oder reduzierter Eisbedeckung, in denen man Meereis erwarten kann. Sie entstehen normalerweise durch starke Winde, die Eis von der Küste wegblasen und offene Gebiete verlassen, oder durch Lücken auf der Meeresoberfläche, wenn fließendes Eis durch ein Hindernis wie ein Schelfeis blockiert wird.
Das antarktische Wasser ist reich an Nährstoffen. Der Mangel an Eis in Kombination mit flachen Küstengewässern versorgt die obersten Schichten des Ozeans mit zusätzlichem Sonnenlicht, sodass Polynyas ideale Bedingungen für Phytoplanktonblüten bieten. Da das Eis um Polynyas im frühen Frühling, wenn der lange Australische Tag beginnt, dünn ist, sind sie die ersten Gebiete, die starkes Sonnenlicht erhalten. Das offene Wasser speichert mehr Wärme, verdünnt die Eisdecke weiter und führt zu frühen, intensiven und kurzlebigen Planktonblüten. Diese Blüten füttern Krill, ein winziges, garnelenähnliches Tier, das wiederum von Adeliepinguinen, Seevögeln, Robben, Walen und anderen Tieren gefressen wird.
Obwohl die Fläche relativ klein ist, spielen Küstenpolynyas bei vielen physikalischen und biologischen Prozessen in Polarregionen eine überproportional wichtige Rolle. In der östlichen Antarktis leben mehr als 90 Prozent aller Adelie-Pinguin-Kolonien neben Küstenpolynyas. Die Produktivität von Polynya erklärt in hohem Maße die Zunahme und Abnahme der Pinguinpopulation.
"Es ist das erste Mal, dass sich jemand umfassend mit der Biologie der Polynyas befasst", sagte Kevin Arrigo, Assistenzprofessor für Geophysik an der Stanford University in Stanford, Kalifornien. "Niemand hatte eine Ahnung, wie eng die Pinguinpopulationen an die Polynyas gekoppelt sein würden." Produktivität dieser Polynyas. Jegliche Veränderungen in der Produktion innerhalb dieser Polynyas führen wahrscheinlich zu dramatischen Veränderungen in der Population von Pinguinen und anderen großen Organismen “, sagte Arrigo.
Die Studie, die in einer kürzlich erschienenen Ausgabe des Journal of Geophysical Research veröffentlicht wurde, verwendete satellitengestützte Schätzungen, um die zwischenjährlichen Änderungen der Standorte und Größen von Polynya zu untersuchen. Fülle von mikroskopisch kleinen frei schwebenden Meerespflanzen namens Phytoplankton, die die Basis der Nahrungskette des Polarozeans bilden; und die Geschwindigkeit, mit der Phytoplanktonpopulationen gedeihen. In fünf Jahreszyklen von 1997 bis 2002 wurden 37 Küstenpolynya-Systeme untersucht.
Die größte untersuchte Polynya befand sich im Rossmeer (396.500 Quadratkilometer oder 153.100 Quadratmeilen; fast so groß wie Kalifornien). Die kleinste befand sich in der West-Lazarev-See (1.040 Quadratkilometer oder 401,5 Quadratmeilen). Die meisten Polynyas waren auf ihrer maximalen Fläche im Februar weniger als 20.000 Quadratkilometer groß.
Die Daten des SeaWiFS (Sea Viewing Wide Field-of-View Sensor) der NASA und des Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) der NOAA lieferten wöchentliche Messungen von Chlorophyll und Temperatur, die in einem Computermodell zur Abschätzung der Phytoplanktonproduktivität verwendet wurden. Zusammengenommen stellten die Forscher fest, dass das Rossmeer, das Ronne-Schelfeis, die Prydz-Bucht und die Amundsensee-Polynyas für mehr als 75 Prozent der gesamten Planktonproduktion verantwortlich waren.
Die Forscher waren überrascht, wie eng die Adelie-Pinguine mit der Produktivität ihrer lokalen Polynyas verbunden waren. Die produktiveren Polynyas unterstützten größere Pinguinpopulationen. Der reichlichere Krill fütterte mehr Pinguine, und die Vögel hatten kürzere Entfernungen zum Futter, was die Exposition gegenüber Raubtieren und anderen Gefahren verringerte.
Das NASA Oceanography Program, die National Science Foundation und das US-Energieministerium finanzierten diese Forschung. Das Earth Science Enterprise der NASA hat sich zum Ziel gesetzt, die Erde als integriertes System zu verstehen und Earth System Science anzuwenden, um die Vorhersage von Klima-, Wetter- und Naturgefahren unter Verwendung des einzigartigen Blickwinkels des Weltraums zu verbessern.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
