Arktis: Vogelkolonien als Kühl-Aggregate

Brutkolonien arktischer Seevögel, hier Krabbentaucher, haben einen messbaren Klimaeinfluss (Foto: Varga Jones/iStock)

Die Tierwelt der Arktis bekommt die globale Erwärmung am stärksten zu spüren. Doch zumindest einige Arktisbewohner sind auch überraschend aktive Akteure im Klimageschehen. Forscher haben herausgefunden, dass der Kot der Millionen im hohen Norden brütenden Seevögel große Mengen Ammoniak ausgast. Dieses Gas wiederum fördert in der Luft die Bildung von Aerosolen und damit die Wolkenbilden – und das hat einen Kühleffekt.

Die Arktis ist die Region der Erde, in der sich der Klimawandel bisher am stärksten bemerkbar macht. Während sich die Welt im Mittel um 1,2 Grad verglichen mit vorindustriellen Zeiten erwärmt hat, sind die Durchschnitts-Temperaturen in der Arktis um bis zu sieben Grad angestiegen. Als Folge schwindet das arktische Meereis, in einigen Gebieten taut der Permafrost im Sommer auf und auch die Tierwelt des hohen Nordens beginnt, unter den rapiden Veränderungen zu leiden. Neben den vierbeinigen Bewohnern dieser Region sind es vor allem Millionen von Seevögeln, die alljährlich entlang der arktischen Küsten brüten. Mehr als hundert verschiedene Vogelarten haben ihre Brutgebiete im hohen Norden. Sie profitieren vom reichhaltigen Futterangebot im kurzen arktischen Sommer und der Polarsonne, deren Licht ihnen rund um die Uhr freie Sicht auf Fressfeinde bietet. Wie sich der Klimawandel auf diese teilweise gewaltigen Kolonien brütender Gänse, Kormorane, Alke und anderer Vögel auswirkt, wird zurzeit vielfach untersucht.

Doch diese gefiederten Arktis-Besucher sind nicht nur passiv im arktischen Klimageschehen, wie Betty Croft von der Dalhousie University in Halifax und ihre Kollegen nun herausgefunden haben. Stattdessen üben die Millionen im Norden brütenden Seevögel auch ihrerseits einen messbaren Einfluss auf das Klima aus. Für ihre Studie hatten die Forscher im Sommer 2014 die kanadische Arktis bereist und in der Nähe von Vogelkolonien gemessen, wie hoch die Ammoniak-Werte in der Luft sind. Ammoniak (NH3) wird freigesetzt, wenn Bakterien das Guano der Vögel zersetzen. Gleichzeitig gilt dieses stickstoffhaltige Gas als wichtiger Faktor für die Bildung von Aerosolen und Wolken in der Atmosphäre. "Ammoniak kann in der Atmosphäre Partikel von einem bis zwei Nanometern Durchmesser bilden, die dann weiterwachsen, bis sie Größen erreichen, die das Klima beeinflussen können", erklären Croft und ihre Kollegen. Dies geschieht vor allem dann, wenn das Ammoniak in der Luft mit den aus dem nahen Ozean aufsteigenden Schwefelverbindungen reagiert. Ob die Ammoniakmengen aus dem Guano der arktischen Vögel ausreichen, um die Wolkenbildung und Durchlässigkeit der Atmosphäre für das Sonnenlicht zu beeinflussen, haben die Forscher durch ihre Messungen vor Ort und durch Klimamodelle überprüft.

Bis zu 50 Prozent mehr Aerosole

Und tatsächlich: "Die drei großen Überraschungen bei unseren Ergebnissen waren: Es gibt tatsächlich viel Ammoniak in der sommerlichen Arktis, die Kolonien der Seevögel sind dafür die Hauptquelle und das Ammoniak reicht aus, um einen abkühlenden Effekt auf das Klima zu haben", sagt Koautor Greg Wentworth von der University of Toronto. Die Messungen in der Arktis ergaben, dass die Kolonien der Seevögel den Gehalt an Ammoniak in der Atmosphäre nördlich des 66. Breitengrads insgesamt um mehr als 50 Prozent erhöhen. Im Sommer können die Werte in der Nähe der Brutgebiete sogar um bis zu 500 Prozent ansteigen, wie die Forscher berichten. Weitere Untersuchungen enthüllten, dass das Gas in der Luft Aerosole bildet, die groß genug sind, um die Wolkenbildung zu beeinflussen. "Die Zahl der Partikel größer als 80 Nanometer stieg im oberflächennahen Luftbereich um 10 bis 50 Prozent an – vor allem in der Nähe von großen Seevogel-Kolonien", so die Forscher. Die höchsten Konzentrationen ermittelten sie für die Ostküste von Grönland und die Inselwelt der kanadischen Arktis.

Um herauszufinden, welchen Einfluss dies auf das arktische Klima hat, gaben die Wissenschaftler die ermittelten Werte in ein Klima-Atmosphärenmodell ein. Die Simulation ergab, dass die zusätzlichen Schwebstoffe ausreichen, um regional einen kleinen, aber messbaren Kühlungseffekt zu bewirken. Die vom Ammoniak geförderte Wolkenbildung mindert demnach die eingestrahlte Sonnenenergie um 0,5 bis 1 Watt pro Quadratmeter. "Das hätte ich mir vorher nie träumen lassen, dass Meeresvögel einen so substanziellen Beitrag zum Klima leisten können", sagt Wentworth. Der Guano von Millionen brütenden Vögeln trägt damit dazu bei, ihren Lebensraum zumindest ein klein wenig abzukühlen. Allerdings: Dieser Klimaeffekt reicht nicht einmal ansatzweise aus, um die anthropogene Erwärmung auszugleichen oder nennenswert abzupuffern. Sie zeigt aber, dass das Klima unseres Planeten auf vielfältige und teilweise unerwartete Weise mit seinen Bewohnern verknüpft ist.

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