Warum würden Forscher bereitwillig eisigen Temperaturen, eisigen Winden und stürmischer See standhalten, manchmal die ganze Nacht hindurch schuften, um Schlamm vom antarktischen Meeresboden zu fördern?
Anfang dieses Jahres begab sich ein internationales Team von besonders unerschrockenen Forschern auf genau solch eine Mission in die abgelegene Antarktische Halbinsel, mit dem Ziel, jahrhundertelange wissenschaftliche Geheimnisse freizulegen, die im Südpolarmeer verborgen liegen.
Diese wertvollen Schlammproben werden nun unter Wissenschaftlern weltweit zur Analyse ausgetauscht, um festzustellen, wie sich menschliche Aktivitäten, einschließlich eines Jahrhunderts industriellen Walfangs, auf die Antarktis und die globale Umwelt im Allgemeinen ausgewirkt haben.
Diese Forschung ist Teil einer größeren globalen Anstrengung, die komplizierte Beziehung zwischen dem Ozean und dem Klima zu beleuchten.
Die Forscher verwendeten einen speziellen Kernbohrer, ähnlich einem großen Apfelausstecher, der an ein Forschungsschiff gebunden war, um in den Meeresboden in Tiefen von bis zu 500 Metern zu bohren.
Von verschiedenen Standorten rund um die Halbinsel sammelten sie erfolgreich über 40 lange Kerne oder Röhren aus Meeresbodensediment.
Diese Region ist einer der biologisch vielfältigsten Lebensräume in der Antarktis und dient als Anlaufpunkt für Fischerei, Tourismus und, vor dem Verbot in den 1980er Jahren, industriellen Walfang.
Laut der leitenden Forscherin Dr. Elisenda Balleste von der Universität Barcelona liefert die Sammlung von Sedimenten Einblicke und Hinweise auf die Vergangenheit, „wie ein Geschichtsbuch“.
Sie erklärte, dass Schicht für Schicht des Sediments, das sich über Jahrhunderte angesammelt hat, aufzeichnet, „was jetzt in den Meeren lebt, was in der Vergangenheit in den Meeren lebte und Beweise für unsere menschlichen Auswirkungen“.
Durch die Konservierung und Datierung dieser Schichten und die Analyse ihrer Inhalte können Forscher eine historische Erzählung des antarktischen Meereslebens rekonstruieren.
Sobald sie an Bord des Schiffes waren, wurden die Kerne gefroren und in Dr. Ballestes Labor in Barcelona transportiert.
Von dort werden sorgfältig extrahierte Teile dieses antarktischen Schlamms an verschiedene akademische Einrichtungen weltweit verteilt.
Wissenschaftler werden die Sedimentschichten scannen und datieren, das darin enthaltene mikrobielle Leben identifizieren, den Verschmutzungsgrad messen und die Menge an Kohlenstoff quantifizieren, die im Schlamm vergraben ist.
Dieses Unterfangen ist Teil des Convex Seascape Survey, einer globalen Initiative, an der Universitäten und Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten, um unser Verständnis der Zusammenhänge zwischen unserem Ozean und dem Klima zu verbessern.
Claire Allen, eine Ozeanographin vom British Antarctic Survey mit über 20 Jahren Erfahrung in der Erforschung der Vergangenheit der Antarktis, betonte den besonderen Wert solcher Kerne.
Sie erklärte, dass „vor 1950 – bevor es irgendeine Art von Überwachungskapazität in der Antarktis gab – Sedimentkerne und Eiskern die einzige Möglichkeit sind, Einblicke in die klimatischen oder physikalischen Eigenschaften zu erhalten, die sich im Laufe der Zeit verändert haben“.
Die neu gesammelten Proben, die für die DNA-Analyse bestimmt sind, müssen bei Temperaturen gehalten werden, die niedrig genug sind, um alle biologischen Prozesse zu stoppen.
Dr. Balleste präsentierte kurz diese Proben, die aus dem industriellen Gefrierschrank entnommen wurden, in dem sie gelagert werden.
„Sie werden bei minus 80 Grad gelagert, um ihren Abbau zu verhindern“, erklärte sie.
Diese kleinen Stücke des Meeresbodens, die in der Zeit bei Temperaturen konserviert wurden, die das genetische Material schützen, werden einer Umwelt-DNA-Analyse unterzogen.
Dieses wissenschaftliche Gebiet hat in den letzten Jahren rasante Fortschritte gemacht und ermöglicht es Forschern, genetische Informationen aus Wasser, Boden und sogar Luft zu extrahieren, ähnlich einem Fingerabdruck des Lebens, der in der Umwelt hinterlassen wurde.
Dr. Carlos Preckler von der King Abdullah University in Saudi-Arabien leitet diesen Aspekt der Forschung mit dem Ziel, die Auswirkungen von fast einem Jahrhundert industriellen Walfangs in der Antarktis auf den Ozean und unsere Atmosphäre zu quantifizieren.
Kohlenstoff wirkt, wenn er als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird, wie eine Decke und erwärmt unseren Planeten.
Folglich könnten alle Prozesse, die erhebliche Mengen an Kohlenstoff absorbieren und binden, zur Eindämmung der globalen Erwärmung beitragen, da die Welt bestrebt ist, diese Emissionen zu reduzieren.
„Wir wissen, dass Wale viel Kohlenstoff in ihren Körpern haben, weil sie riesige Tiere sind“, sagte Dr. Preckler.
Er und seine Kollegen wollen feststellen, wie viel von diesem Kohlenstoff auf dem Meeresboden vergraben und bei ihrem Tod von der Atmosphäre isoliert wird.
„Wir können Wal-DNA und den Kohlenstoff im Sediment messen“, erklärte Dr. Preckler.
„So können wir messen, was geschah, bevor der industrielle Walfang die meisten Wale im [Südlichen] Ozean entfernte“, fügte er hinzu.
Die Forscher behaupten, dass dies ein Maß dafür liefern wird, inwieweit Wale, einfach durch ihre Existenz, ihre Massivität und ihr natürliches Leben, Kohlenstoff aus unserer Atmosphäre entfernen und zum Kampf gegen den Klimawandel beitragen.
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