Samuel Walker, Universität Bournemouth und Sanne Boessenkool, Universität von Oslo
Da sich die Arktis schneller erwärmt als jeder andere Ort auf der Erde, stehen Tiere, die sich entwickelt haben, um die Kälte zu überleben, vor noch nie dagewesenen Herausforderungen. Während Wissenschaftler immer mehr darüber lernen, wie die moderne Tierwelt auf Umweltveränderungen reagiert, wissen wir immer noch wenig darüber, wie die Arten in der Vergangenheit damit umgegangen sind.
Unsere neue Studie untersucht die älteste bekannte vielfältige Tiergemeinschaft aus der europäischen Arktis, die 75.000 Jahre zurückreicht. Sie ist tief in einer Höhle im Norden Norwegens erhalten geblieben und bietet einen seltenen Einblick in die Funktionsweise arktischer Ökosysteme während einer etwas wärmeren Phase der letzten Eiszeit.
Die arktische Region erlebte während der letzten Eiszeit (vor 118’000-11’000 Jahren) wiederholte Vorstöße und Rückzüge des Gletschereises – eine Abfolge von kälteren vollglazialen Bedingungen (Stadiale) und wärmeren Phasen (Interstadiale), während derer sich die Gletscher in höhere Lagen zurückzogen. Diese schwankenden Bedingungen führten zu aufeinanderfolgenden Wanderungen und Rückzügen von Tieren und Pflanzen, die schließlich die Tiergemeinschaften formten, die wir heute sehen.
Eine Folge der Lage in einem Gebiet mit aktiven Gletschern ist, dass Sedimentablagerungen leicht zerstört werden, da Gletscher die Landschaft formen und Schmelzwasser die Höhlen auswaschen. Daher sind nur sehr wenige Spuren von Tieren und Ökosystemen aus der Zeit vor dem Ende der letzten Eiszeit vor etwa 11’000 Jahren erhalten geblieben.
Doch bemerkenswerterweise hat eine Sedimentablagerung in der Arne Qvamgrotta, einem Ableger des größeren Storsteinhola-Karsthöhlensystems in Norwegen, mehr als 75.000 Jahre intakt überlebt.
Diese Höhle liegt direkt am Polarkreis im Schatten des norwegischen Nationalbergs Stetind am Rande der kleinen Küstenstadt Kjøpsvik in Nordland. Die Region beherbergt Tausende von Karsthöhlen, die durch Wasser entstanden sind, das das darunter liegende Gestein auflöst. Das Ergebnis sind dramatische und atemberaubende Landschaften, sowohl über als auch unter der Erde.
Die intakte Sedimentablagerung mit den erhaltenen Knochen in der Arne Qvamgrotta wurde erstmals in den frühen 1990er Jahren während des industriellen Abbaus von Kalkstein entdeckt. In den Jahren 2021 und 2022 kehrte unser Team – unter der Leitung der Universität Oslo – in die Höhle zurück, um diese Sedimente zu untersuchen und Knochenmaterial auszugraben und zu bergen, um die Artenvielfalt in dieser ungewöhnlichen Ablagerung besser zu verstehen. Unsere Analysen liefern einen seltenen ökologischen Schnappschuss der letzten Eiszeit.
Wir haben mehr als 6’000 Knochenfragmente geborgen, an denen wir die vergleichende Osteologie (Vergleich von Knochenform und -struktur zur Identifizierung von Arten) und die Metabarcodierung antiker DNA (Identifizierung von Knochenfragmenten durch Analyse von DNA-Strängen und Abgleich mit einer Datenbank von Arten) angewendet haben. Mithilfe dieser Techniken konnten wir 46 verschiedene Tierarten (auf Familien-, Gattungs- und Artniveau) identifizieren, darunter Säugetiere, Vögel und Fische, die sowohl an Land als auch im Meer leben.
Zu diesen Arten gehören der drittälteste jemals entdeckte Eisbär sowie Walrosse, Grönlandwale und Seevögel wie Prachteiderenten und Papageitaucher. Wir fanden Fische wie die Arktische Äsche und den Atlantischen Kabeljau. Einer der wichtigsten Funde ist der inzwischen in der Region ausgestorbene Halsbandlemming, ein Tier, das zuvor in Skandinavien noch nicht identifiziert worden war.
Wir haben verschiedene Datierungstechniken verwendet, die zeigen, dass die Knochen etwa 75’000 Jahre alt sind – sie stammen aus einer etwas wärmeren (interstadialen) Phase der letzten Eiszeit.
Die gefundenen Tiere zeigen, dass das Küstengebiet in dieser Zeit in diesem Teil Norwegens eisfrei war, was beispielsweise den Zug der Rentierherden und Süßwasserfische nach Norden erleichterte. Außerdem fanden wir eine reichhaltige Mischung aus Meeres- und Küstentieren, die auf das Vorhandensein von saisonalem Meereis schließen lässt.
Diese Tiergemeinschaft unterscheidet sich deutlich von der am häufigsten vorkommenden eiszeitlichen Megafauna. Dazu gehören das Wollhaarmammut und der Moschusochse, die typischerweise mit der Mammutsteppe in Verbindung gebracht werden – dem kalten, trockenen Grasland, das sich während der letzten Eiszeit über weite Teile Europas, Nordamerikas und Nordasiens erstreckte.
Dieser Unterschied spiegelt wahrscheinlich die einzigartige Küstenlage und Landschaft um Arne Qvamgrotta wider, die ein anderes Ökosystem begünstigt hätte.
Weitere Analysen der alten DNA einiger Knochen zeigen, dass die Abstammungslinien des Eisbären, des Halsbandlemmings und des Polarfuchses aus dieser Zeit und diesem Gebiet heute ausgestorben sind. Dies lässt vermuten, dass diese Tiere den sich verändernden Lebensräumen nicht folgen oder in späteren Kälteperioden der letzten Eiszeit keinen Zufluchtsort finden konnten – was deutlich macht, wie gefährdet die Natur unter sich verändernden klimatischen Bedingungen sein kann.
Samuel Walker, British Academy Postdoctoral Fellow, Zooarchäologie, Universität Bournemouth und Sanne Boessenkool, Professorin für Evolutionsbiologie, Universität Oslo
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.