Das mikroskopische Leben schmilzt Grönlands Eisschild

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"Bis vor kurzem haben die Menschen Gletscher und Eisplatten als relativ leblose Orte angesehen", sagt Cook, ein britischer Glaziologe. "Aber wenn man unter die Lupe nimmt, entpuppen sich insbesondere die grönländische Eisdecke und andere Gletscher als gefrorener Regenwald der biologischen Vielfalt."

Die Regenbogenfarben, denen Cook begegnet, werden durch eine Reihe winziger Lebensformen erzeugt, die auf der Oberfläche der Eisdecke gedeihen.

Die biologische Vielfalt wird normalerweise als eine gute Sache angesehen, aber in diesem Fall beschleunigt die Fülle an mikrobiellem Leben die Eisschmelze und führt wahrscheinlich zu einem schnelleren Anstieg des globalen Meeresspiegels als von Wissenschaftlern vorhergesagt.

Dreimal so groß wie TexasDie grönländische Eisdecke bedeckt rund 656.000 Quadratmeilen. Es ist ein riesiger Süßwasserspeicher ist der größte Einzelverursacher des globalen Anstiegs des Meeresspiegelsund hat das Potenzial, den Meeresspiegel um zu erhöhen bis zu sieben Meter.
Eine aktuelle Studie legt nahe, dass die durch die Klimakrise beschleunigte Eisschmelze möglicherweise bereits erreicht hat ein Punkt ohne Wiederkehr.

Cook sagt, dass die mikroskopischen Lebensformen, die er untersucht, zum Problem beitragen.

Einer dieser Organismen ist eine Alge, die in der dünnen Wasserschicht auf der Oberfläche des Eises wächst. Es entsteht ein lila-braunes Pigment, das "wie ein natürlicher Sonnenschutz" wirkt, sagt Cook und die Algen vor der vollen Kraft des arktischen Sonnenlichts schützt. Das Pigment bewirkt auch, dass sich das Eis erwärmt und schmilzt.

"Wenn Sie an einem heißen Tag mit einem schwarzen T-Shirt ausgehen, werden Sie wärmer als an einem heißen Tag mit einem weißen T-Shirt. Dasselbe passiert auf dem Eis", sagt Cook. "Diese Algen, wie das schwarze T-Shirt für den Gletscher, bewirken, dass er sich in der Sonne erwärmt und schneller schmilzt."

Cooks Forschung Auf einem Teil der grönländischen Eisdecke, der sich über 3.900 Quadratmeilen erstreckt, wurde festgestellt, dass Algen für bis zu 13% der Eisschmelze verantwortlich sind. In einigen Gebieten beschleunigten die Algen das Schmelzen um bis zu 26%.

"Teuflischer Feedback-Zyklus"

Gletscheralgen sind kein neues Phänomen – es gibt Aufzeichnungen darüber in den Tagebüchern von Polarforschern aus den 1870er Jahren, sagt Cook. Was sich geändert hat, ist die globale Erwärmung. Bei höheren Temperaturen und geringerem Schneefall wird eine größere Eisoberfläche freigelegt, sodass die Algen gedeihen können.

Die sich ausbreitenden Algen fördern die Eisschmelze und setzen mehr Wasser und Nährstoffe im Eis frei, was wiederum das Algenwachstum fördert – ein Prozess, den Cook als "Teufelskreis" bezeichnet.

Und dies ist nicht der einzige zerstörerische Zyklus, der auf dem Eis stattfindet. Eine andere Mikrobe – eine Art von Bakterien, die sich auf der Oberfläche von Eisplatten und Gletschern befindet – klebt Staubpartikel im Schmelzwasser zusammen und bildet eine dunkle, dichte, bodenähnliche Substanz namens Kryokonit. Das Eis unter dem Kryokonit schmilzt und bildet Gruben auf der Oberfläche der Eisdecke.

"Dieser Prozess schafft ein Ökosystem, eine Nische auf der Eisoberfläche, die es sonst nicht geben würde", sagt Cook. Die Schmelzlöcher fangen mehr Staub auf und erzeugen mehr Kryokonit, was zu mehr Eisschmelze führt.

Durch Bakterien verursachte Schmelzlöcher sind eine weitere Bedrohung für die Eisdecke Grönlands. Die größte davon hat einen Durchmesser von ungefähr 20 Zoll.

Zunehmende Anzeichen einer schnellen Eisschmelze

Cooks Forschungen tragen zu einer wachsenden Zahl von Beweisen bei, dass die Schmelzraten der Eisdecke unterschätzt wurden. Eine aktuelle Studie Bei Verwendung von Satellitendaten sind Gletscher empfindlicher gegenüber einem sich erwärmenden Klima als bisher angenommen. Es zeigte sich, dass die grönländische Eisdecke schmilzt siebenmal schneller jetzt als in den 1990er Jahren.
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Frühere Schätzungen zum Anstieg des Meeresspiegels waren möglicherweise zu niedrig, was teilweise auf den Mangel an Informationen über die Rolle eisliebender Mikroben zurückzuführen ist, sagt Cook.

Genaue Vorhersagen sind unerlässlich, da selbst ein geringer Anstieg des Meeresspiegels große Auswirkungen haben kann – bedrohliche Küsten von der Pazifik zu Miami zu Indien.
Meeresspiegel steigt könnte die Weltwirtschaft 14,2 Billionen Dollar kosten in verlorenen oder beschädigten Vermögenswerten bis zum Ende des Jahrhunderts und setzen bis zu 287 Millionen Menschen episodischen Überschwemmungen an der Küste aus.

"Wenn wir gute Entscheidungen darüber treffen wollen, wie wir unser Land, unsere Infrastruktur … und unsere Wirtschaft in Zukunft verwalten sollen, müssen wir gute Prognosen über den Anstieg des Meeresspiegels und die damit verbundenen Risiken in derselben Zeitspanne haben", sagt Cook .

Es wird deutlich, dass Eisschilde überraschend dynamische und komplexe Umgebungen sind. "Es gibt so viele Fragen zu beantworten", sagt Cook. "Es ist wie ein Themenpark für einen Wissenschaftler, weil es einfach so viel zu tun gibt."