Mikroorganismen in der UmgebungWie die Blutfälle in der Antarktis entstehen
In einem bestimmten Gebiet in der Antarktis gibt es immer wieder ein beeindruckendes Naturphänomen: die Blutfälle. So wird ein Wasserfall genannt, bei dem dunkelrotes Salzwasser direkt in die westliche Bonneysee fließt. Ein Forschungsteam nimmt die mikrobielle Umgebung nun genauer unter die Lupe.
Es ist ein kurioses Naturphänomen: In der Antarktis stürzen im Endbereich eines Gletschers rote Wasserfälle auf einen vereisten See. Diese Blutfälle - auf Englisch Blood Falls - sind seit mehr als 100 Jahren bekannt und man weiß inzwischen auch, dass die rote Farbe von Eisenoxid stammt. Nun beschreibt ein Forschungsteam Hintergründe des Phänomens im Fachjournal "Nature Geoscience".
Die großangelegte Analyse von Mikroorganismen in dem Areal stützt die Vermutung, dass die Blutfälle von einem Salzwasserreservoir unter dem Taylor-Gletscher gespeist werden, das einst mit Meerwasser gefüllt wurde. Das Gebiet enthalte "ein seltenes Meeresrefugium in einer polaren Wüste", wie die Gruppe um Angela Zoumplis von der University of California in San Diego schreibt.
Die Blutfälle sind Ausflüsse am Ende des Taylor-Gletschers nahe dem McMurdo-Sund, der unmittelbar an das Rossmeer grenzt. Ihr Wasser ergießt sich auf den eisbedeckten Bonneysee. In der Zone, in der sich Salz- und Süßwasser mischen, haben demnach viele Kleinstlebewesen besondere Fähigkeiten entwickelt, um mit den wechselnden Umweltbedingungen zurechtzukommen.
Genetische Analysen bestimmten diverse Kleinstlebewesen
Fachleute vermuteten bereits vorher, dass vor Jahrmillionen, als es kaum Polareis gab und der Meeresspiegel deutlich höher lag als heute, Meerwasser in das beckenförmige Tal eindrang, das unter dem heutigen Taylor-Gletscher liegt. Als es kälter wurde und der Meeresspiegel sank, schob sich der Taylor-Gletscher über dieses Meerwasserreservoir, das nicht ablaufen konnte. In der sommerlichen Schmelzperiode kommt es zu den Ausflüssen an den Blutfällen, die sich mit dem Süßwasser aus den umliegenden Gletschern mischen.
Zoumplis und Kollegen und Kolleginnen nahmen insgesamt 167 Proben von den Blutfällen und ihrer Umgebung. Durch genetische Analysen bestimmten die Forschenden dann diverse Kleinstlebewesen aus verschiedenen Gruppen wie unter anderem Dinoflagellaten, Wimperntierchen und Kieselalgen (Diatomeen).
"Eine einzigartige physikalische Umgebung"
Im Bereich der Blutfälle ging die Abstammung insbesondere vieler Eukaryoten - also Einzeller mit Zellkern - auf Meereslebewesen zurück, etwa bei den Kieselalgen. Bei manchen anderen Gruppen war das weniger der Fall, sie wurden etwa durch Winde in das Areal eingetragen.
"Der Endbereich des Taylor-Gletschers bietet eine einzigartige physikalische Umgebung, in der das Sediment - zusätzlich zu Gletscher-Schmelzwasser - sporadisch durch eisenreiches Meerwasser durchfeuchtet wird", schreibt das Team. Etliche Mikroorganismen, die an den Blutfällen leben, weisen demnach Stadien im Lebenszyklus auf, die es ihnen erlauben, in der extremen Umgebung zu überleben: etwa als Zysten und als Sporen. So kann die Meeres-Kieselalge Chaetoceros socialis von einer aktiven Zelle in ein Sporenstadium wechseln, das mindestens neun Monate lang lebensfähig bleibt.
Die Studie zeige auf, wie vergangene Umweltveränderungen heutige Ökosysteme prägten, schreiben das Forscherteam. Daraus könnten auch Erkenntnisse zur künftigen Gefährdung der Polarregionen abgeleitet werden.