Was lebt unter dem ewigen Eis?

Die Tiefen des eisigen Gewässers um den Nordpol galten lange als Meereswüste. In ihnen sollte es nur winziges Plankton, aber keine größeren Tiere geben. Trotzdem war es tatsächlich ein Kabeljau, den Hauke Flores nach Rückkehr des Expeditionsteams in den AWI-Labors untersuchte. Obendrein leben in der vermeintlichen Meereswüste unter dem Eis des hohen Nordens noch weitere, relativ große Dorsche, Kalmare, Leuchtsardinen und andere Tiere. Das berichtet jetzt Hauke Flores mit 34 weiteren Fachleuten in der Fachzeitschrift „Science Advances“.

Zooplankton als Nahrungsquelle

Wie das Leben in den Tiefen unter dem Eis des Nordpolarmeers tatsächlich aussieht, sollte auf der „Polarstern“ geklärt werden. Die im Herbst 2019 gestartete internationale Mission wurde als Mosaic-Expedition bezeichnet. Die Abkürzung steht für „Multidisziplinäres Driftobservatorium zur Untersuchung des Arktisklimas“.

Der Eisbrecher trieb acht Monate am Nordpol vorbei Richtung Spitzbergen im Nordpolarmeer. Dabei wurde das Wasser unter dem Eis 15-mal in jeder Minute mit 38-Kilohertz-Wellen abgetastet. „Diese Frequenz wird besonders gut von Fischen und größerem Zooplankton reflektiert“, erklärt Hauke Flores. Zooplankton, das sind kleine Tierchen, die sich von kärglichem Algenbewuchs unter dem Eis des Nordpolarmeers ernähren. Auf der ganzen Strecke kamen Echos aus Tiefen zwischen 100 und 500 Metern zurück. Um die Ursache dieser Reflexionen zu identifizieren, fischte das Team zum allerersten Mal im Herzen des Nordpolarmeeres mit Langleinen.

Fische sind ins Polarmeer migriert

Das Team holte sechs Kabeljaue, einen Grönlanddorsch und neun weitere Fische aus der Tiefe. Außerdem zeigten Videoaufnahmen, dass dort unten Tiefsee-Kalmare, Leuchtsardinen und andere größere Organismen schwimmen. Auch wenn die Zahl der Tiere nicht für kommerzielle Fischerei ausreicht, ist das Meer unter dem Eis des Nordpolarmeers also alles andere als eine Wüste.

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Nach Analysen ihres Erbguts gehören die gefangenen Kabeljaue zu einer Gruppe der Fische, die ihre Eier vor der Küste Nordnorwegens ablaichen. Wie diese Tiere von dort ihren Weg in das Nordpolarmeer gefunden hatten, klärte das Mosaic-Team mithilfe kleiner Steinchen im Gleichgewichtssinn der Fische. Da diese Otolithen ähnlich wie die Jahresringe von Bäumen jedes Jahr eine neue Schicht bilden, zeigen Isotopen-Analysen, in welchen Gewässern sich die Tiere in dieser Zeit aufgehalten haben. Zwei Kabeljaue schwammen demnach in ihrer Jugend in ein bis zwei Grad kaltem Wasser, wie es für die Barentssee zwischen Nordnorwegen, Russland und Spitzbergen typisch ist, und kamen danach ins Nordpolarmeer.

Grönlanddorsche leben ohnehin im Nordpolarmeer und laichen in den flachen Küstengewässern vor dem Eispanzer Grönlands. Die Dorsche sind mit Frostschutzmitteln im Blut an die Kälte der Arktis angepasst. Auch die ebenfalls beobachteten Tiefsee-Kalmare und Leuchtsardinen sind in den kalten Wasserschichten der Tiefe zu Hause und bringen dort auch ihren Nachwuchs zur Welt. „Daher waren die Kabeljaue wirklich eine faustdicke Überraschung“, sagt Hauke Flores. Schließlich leben diese Fische normalerweise in flachen Küstengewässern und suchen ihre Beute am Meeresgrund. Der aber liegt in den Regionen, in denen die Kabeljaue gefangen wurden, rund 4000 Meter unter dem Wasserspiegel. Die Kabeljaue mussten daher ihre Ernährung umstellen.

Eisalgen als Sattmacher

Hauke Flores fand in den Mägen der Fische vor allem Flohkrebse. Diese wiederum bilden zusammen mit anderen Krebstieren, Quallen und Pfeilwürmern einen sehr großen Teil des Zooplanktons, das in den Tiefen zwischen 200 und 500 Metern schwebt.

Bleibt die Frage, wovon sich Zooplankton ernährt. Ein Lebenselixier könnten die Algen auf der Unterseite des Meereises sein. Dort krabbeln auch etliche Floh- und Ruderfußkrebse übers Eis, deren Leibspeise wiederum Eisalgen sind. Von dort rieseln vermutlich immer wieder Überreste dieser Organismen in die Tiefe oder lebende Organismen werden in die Tiefe gezogen. Dadurch liefern sie willkommene Nahrung für das Zooplankton dort unten, so die Überlegung.

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Ob das stimmt, wollen Meereisökologen bald untersuchen. „Möglicherweise könnte im Winter auch Recycling eine Rolle spielen“, erklärt Flores. Soll sich der Nachschub von oben also verringern, könnte das Zooplankton auf die Überreste der in dieser Tiefe verendeten Organismen ausweichen. Obendrein könnte die milde Wasserströmung, die aus dem Nordatlantik in das Nordpolarmeer fließt, neben Kabeljau auch reichlich Zooplankton als Futter für das Leben in den Tiefen des Nordpolarmeers mitbringen.

Wegbereiter der Arktisforschung

Lage 
Der Arktische Ozean auch Arktik, Nordpolarmeer, Nördliches Eismeer oder Arktische See liegt im äußersten Norden der Nordhalbkugel. Das Nordpolarmeer ist der kleinste und flachste der fünf Ozeane. Er bedeckt eine Fläche von mehr als 14 Millionen Quadratkilometern, ist also fast so groß wie die Antarktis.

Nahrungsketten  
Im Nordpolarmeer leben Robben und Wale. Sie tauchen problemlos bis in Tiefen von 500 Metern und ernähren sich vom Leben dort unten. Die Robben sind wiederum die Leibspeise von Eisbären.

Alfred Wegener
Der Polarforscher und Geowissenschaftler ist der Namensvetter des Alfred-Wegener-Instituts (AWI), welches die Mosaic-Expedition anleitete. Wegener wurde mit seiner Theorie von der Entstehung der Kontinente und Ozeane durch die Kontinentalverschiebung bekannt. Er kehrte von seiner dritten Grönland-Expedition im Jahr 1930 nicht zurück. Wegener wurde 50 Jahre alt.