Plankton steht ganz unten in der maritimen Nahrungskette - das lernen Kinder schon in der Schule. Schwimmt mehr Plankton durch einen Ozean, beeinflusst das sämtliche Lebewesen - Krebstiere und Wale genauso wie Mikroben. Was zurzeit in der Arktis passiert, sollte daher aufhorchen lassen: Im Arktischen Ozean ist die Konzentration an pflanzlichem Plankton in den vergangenen Jahrzehnten rapide angestiegen. Eine neue Studie, erschienen im Wissenschaftsjournal Science, zeigt jetzt, wie drastisch diese Ausbreitung war: Zwischen 1998 und 2018 stieg die Produktion von pflanzlichem Plankton um fast 60 Prozent. Das ist deutlich mehr, als Forscher bislang geschätzt hatten. Den Tieren des Polarmeers winkt, so erscheint es, ein Festmahl.
Pflanzliches Plankton besteht überwiegend aus Algen. Diese benötigen Sonnenlicht, CO₂ und Nährstoffe, um zu gedeihen. Lange gingen Biologen davon aus, dass insbesondere mehr Sonnenlicht für das starke Algenwachstum im arktischen Ozean verantwortlich ist. Die Arktis wird so stark vom Klimawandel getroffen wie kaum eine andere Gegend. Eigentlich reflektiert das Meereis einen Großteil der Sonneneinstrahlung zurück ins Weltall. Weil die Eisschicht aber schmilzt, liegt immer mehr Wasseroberfläche frei - Sonnenstrahlen dringen tiefer ins Meer, die Algen bekommen mehr Licht. Die Sonne heizt zudem das Wasser auf, was die Wachstumsperiode des Planktons verlängert.
Die Autoren der Studie beobachteten jedoch auf Satellitenbildern, dass das Algenwachstum sich fortsetzte, auch als um das Jahr 2009 herum deutlich weniger Eis als zuvor schmolz. Es muss also andere Gründe geben. Die Forscher um den Biologen Kevin Arrigo vermuten, dass Nährstoffe eine Rolle spielen; insbesondere Stickstoff könnte den Zuwuchs an Algen befördert haben. Entweder treiben Meeresströmungen die zusätzlichen Nährstoffe aus Atlantik und Pazifik in die Arktis, oder sie kommen aus der Tiefe des arktischen Meeres selbst. Während sich die Algen bis 2009 eher entlang der Wasseroberfläche ausbreiteten, weil neue Flächen durch die Polarschmelze frei wurden, wuchsen sie seither dichter - an einigen Stellen bildeten sich regelrechte Algen-Suppen. Die Erkenntnisse der Wissenschaftler spielen eine wichtige Rolle für Vorhersagen über das weitere Wachstum der Algen. Wenn nämlich in Zukunft immer weniger Eis schmilzt - weil schlicht fast keines mehr da ist -, könnte die Algenkonzentration dennoch weiter steigen. Bisher dachte man, dass mit abnehmender Polarschmelze auch die Algen wieder langsamer wachsen würden.
Das vom Klimawandel mit ausgelöste Algenwachstum könnte laut Modellrechnung selbst die Erwärmung der Arktis verstärken. Algen nehmen einen Teil der kurzwelligen Sonnenstrahlen auf und wandeln diese in langwellige Wärmestrahlung um. So gelangt mehr Wärme in die Tiefsee. Andererseits binden die Algen natürlich CO₂ und bremsen so den Treibhauseffekt. "Doch das ist nichts, worauf wir uns bei der Lösung des Klimaproblems werden verlassen können", sagt Kevin Arrigo.
Der genaue Einfluss der zusätzlichen Algen auf die Tierwelt ist indes kaum erforscht. "Prinzipiell bedeutet mehr Plankton mehr Nahrung für viele Tiere", sagt Arrigo. Doch fast alle Lebewesen haben sich im Lauf der Jahrtausende an ein Leben auf oder unter der Eisschicht angepasst. Wenn diese schmilzt, nützt ihnen der Algen-Festschmaus auch nichts mehr. Für einige bedrohte Arten könnte er sogar zu ihrem letzten Mahl werden.