Der Arktische Ozean galt lange als nährstoffarmes Gebiet, in dem ein Mangel an Stickstoff das Wachstum mikroskopisch kleiner Algen begrenzt, die die Grundlage des marinen Nahrungsnetzes bilden. Neue Forschungsergebnisse legen jedoch nahe, dass dieses Bild unvollständig ist.
Wissenschaftler haben festgestellt, dass Stickstofffixierung, ein Prozess, bei dem gelöster molekularer Stickstoff in eine für Lebewesen nutzbare Form umgewandelt wird, im Arktischen Ozean stattfindet, auch unter dem Meereis. Dieser Prozess wird von spezialisierten Mikroorganismen durchgeführt und galt bislang als wenig relevant in so kalten, eisbedeckten Gewässern.
Die Forschenden beobachteten Stickstofffixierung unter sehr unterschiedlichen Bedingungen, von dickem Meereis bis hin zu den dynamischeren Zonen am Eisrand. Besonders hohe Aktivität wurde in der Nähe von schmelzendem Eis und in Gebieten mit bereits starker Algenproduktion festgestellt. Selbst in vollständig eisbedeckten Regionen konnten messbare Werte nachgewiesen werden.
Eine der wichtigsten Erkenntnisse ist, dass dieser Prozess eng mit der biologischen Produktivität verknüpft ist. Mit anderen Worten: Je aktiver das Ökosystem ist, desto mehr Stickstoff wird erzeugt, der weiteres Wachstum ermöglicht. Dies deutet auf eine mögliche Rückkopplung hin, bei der sich das arktische marine Leben unter veränderten Bedingungen teilweise selbst aufrechterhält.
Die Studie stellt auch bisherige Annahmen über die beteiligten Organismen infrage. Statt der Cyanobakterien, die in wärmeren Ozeanen typischerweise für die Stickstofffixierung verantwortlich sind, scheint der Prozess in der Arktis von anderen, weniger gut erforschten Mikroorganismen dominiert zu werden.
Mit dem weiteren Rückgang des Meereises gelangt mehr Licht in die oberen Wasserschichten und fördert das Wachstum von Algen. Die neu identifizierte Stickstoffquelle könnte diesen Prozess zusätzlich verstärken.
Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Arktische Ozean weniger nährstofflimitiert und dynamischer ist als bislang angenommen, mit wichtigen Folgen für Ökosysteme und die Rolle der Region im globalen Klimasystem.
Léa Zinsli, PolarJournal