Während der kurzen Sommermonate blühen zahlreiche Pflanzen nahezu gleichzeitig. So entstehen für wenige Wochen besonders produktive Lebensräume, die vielen Insekten, Vögeln und Pflanzenfressern als Nahrungsgrundlage dienen.
Leben am Limit: Bedrohte Spezialisten in der Arktis
Die Arktis ist ein Lebensraum der Extreme – und ein Refugium für hochspezialisierte Arten. In den Eiswüsten und Kältesteppen nördlich des Polarkreises haben Pflanzen und Tiere erstaunliche Strategien entwickelt, um mit Kälte, starken Winden, Permafrostböden und kurzen Sommern zurechtzukommen. Doch die Zukunft vieler dieser Überlebenskünstler ist ungewiss. Der Klimawandel verändert die Lebensbedingungen in der Arktis so schnell, dass sich viele Arten nicht anpassen können. Die Karten für die arktische Biodiversität werden neu gemischt.
Im globalen Vergleich ist die terrestrische Biodiversität der Arktis gering. Nördlich des Polarkreises wachsen rund 2.200 Arten von Gefäßpflanzen – etwa halb so viele wie in Deutschland, obwohl die Fläche 39-mal so groß ist wie die Bundesrepublik. Moose, Flechten und Zwergsträucher prägen die arktische Landschaft. Sie alle sind an starke Winde, extrem kurze Vegetationsperioden, eine geringe Nährstoffverfügbarkeit und dauerhaft gefrorene Böden angepasst.
Wälder mit einem geschlossenen Kronendach fehlen hingegen in weiten Teilen der Arktis, da der Permafrost tiefwurzelnden Pflanzen das Eindringen in den Boden erschwert. Nur in einigen Regionen der Kältesteppen Nordamerikas und Russlands gibt es einzelne Baumbestände.
„Die Klimakrise verändert die Bedingungen für die angepassten Spezialisten.“
Stefan Ziegler, Biologe und Leiter des Fachbereichs Asien beim WWF Deutschland
Kleine Pflanzen mit großer Wirkung
Moose können große Mengen Wasser speichern und den Permafrostboden gegen die sommerliche Erwärmung isolieren. In arktischen Mooren wird abgestorbenes Torfmoos aufgrund der Kälte nur sehr langsam zersetzt. Dadurch entstehen mächtige Torfschichten, die über lange Zeit große Mengen Kohlenstoff binden.
Flechten gehören zu den wichtigsten Primärproduzenten in der baumlosen Tundra. Eine besondere Bedeutung haben Rentierflechten: Sie sind eine zentrale Nahrungsquelle für Rentiere und Karibus und damit ein wichtiger Bestandteil der arktischen Nahrungsketten.
Überleben mit besonderen Anpassungen
In der Arktis sind rund 6.000 terrestrische Tierarten beschrieben. Mehr als die Hälfte davon sind Insekten. Demgegenüber stehen lediglich etwa 75 Säugetierarten. Im Vergleich zu anderen Ökoregionen zeichnet sich die arktische Tierwelt weniger durch eine große Artenzahl als durch hochspezialisierte funktionale Anpassungen aus. Der rasche Klimawandel stellt sie nun vor völlig neue Herausforderungen.
Fremde Arten könnten Fuß fassen
Der Klimawandel verändert die arktischen Ökosysteme in beispiellosem Tempo. Längere und wärmere Sommer, veränderte Niederschlagsmuster und das Auftauen des Permafrosts setzen die spezialisierten Arten unter Druck. Die Vegetationsperiode verlängert sich. Während einige Arten von den wärmeren Temperaturen profitieren und sich ausbreiten, kämpfen andere ums Überleben.
Langzeituntersuchungen zeigen, dass sich die Artenvielfalt und die Zusammensetzung arktischer Pflanzengemeinschaften bereits verändern. In 59 Prozent der untersuchten Vergleichsflächen gingen Arten verloren oder es kamen neue hinzu. Besonders stark waren die Veränderungen dort, wo die Temperaturen am deutlichsten gestiegen waren.
Gleichzeitig erleichtern menschliche Aktivitäten wie der Ausbau von Infrastruktur und der globale Handel die Einwanderung gebietsfremder Arten. Wenn sie dorthin gelangen, könnten sich künftig mehr als 2.500 Gefäßpflanzenarten, durch den Klimawandel begünstigt, in der Arktis ansiedeln.
Heiße und längere Sommer setzen Rentieren zu
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Tierwelt der Arktis sind ebenfalls dramatisch. Ein internationales Forscherteam hat die Bestände von Rentieren und Karibus über einen Zeitraum von 21.000 Jahren untersucht und ist zu einem ernüchternden Ergebnis gekommen: Obwohl diese Arten bereits rasche Erwärmungsereignisse am Ende der letzten Kaltzeit vor 10.000 Jahren überstanden haben, sind sie auf die erwartete Klimaerwärmung des 21. Jahrhunderts nicht vorbereitet.
Das Hauptproblem sind sommerliche Temperaturen von über 20 Grad Celsius, die künftig an bis zu 95 Tagen im Jahr erreicht werden könnten – aktuell sind es in der Hocharktis nur neun Tage. Ob sich die Tiere so schnell anpassen können, ist fraglich.
Auch Zugvögel wie Schneeeulen und Küstenseeschwalben leiden unter den Veränderungen. Der arktische Frühling beginnt mittlerweile durchschnittlich zwei Wochen früher als noch vor einigen Jahrzehnten. Viele Zugvogelarten müssen ihre Wanderung beschleunigen, um ihre Brutgebiete rechtzeitig zu erreichen. Doch selbst diese Anpassung wird bald nicht mehr ausreichen: Analysen deuten darauf hin, dass die Vögel ihre Migration nur noch weitere 18 bis 28 Jahre beschleunigen können. Danach wird selbst diese maximale Anpassung nicht mehr genügen, um mit den sich verändernden Umweltbedingungen Schritt zu halten.
„Spätestens zur Mitte des Jahrhunderts könnten viele Arten gezwungen sein, ihre Überwinterungsgebiete zu verlagern oder ihre traditionellen Zugrouten vollständig zu ändern, um nicht in einer evolutiven Sackgasse auszusterben.“
Stefan Ziegler, Biologe und Leiter des Fachbereichs Asien beim WWF Deutschland
Arctic Greening: Wenn Sträucher und Wälder nach Norden wandern
Eine der sichtbarsten Folgen des Klimawandels in der Arktis ist das sogenannte „Arctic Greening“ oder „Shrubification“ – die Ausbreitung von Sträuchern und borealen Baumarten nach Norden. Dieser Prozess hat weitreichende Auswirkungen auf das globale Klima und die lokalen Ökosysteme.
Dunklere Sträucher und Wälder absorbieren mehr Sonnenenergie als schneebedeckte Flächen. Dadurch wird der Albedo-Effekt abgeschwächt, was zu einer zusätzlichen Erwärmung führt. Gleichzeitig kann dies lokal eine zunehmende Trockenheit begünstigen. Veränderungen der Vegetationsdecke beeinflussen zudem die Schneeverteilung, den Wasserhaushalt und die Bodenprozesse.
In einigen Regionen Alaskas und Sibiriens nehmen außerdem Waldbrände zu. Sie setzen große Mengen gespeicherten Kohlenstoffs als CO2 frei und beschleunigen dadurch die Erwärmung zusätzlich.
Was ist der Albedo-Effekt?
Der Albedo-Effekt beschreibt, wie stark eine Oberfläche Sonnenlicht reflektiert. Helle Flächen wie Eis und Schnee haben eine hohe Albedo und reflektieren bis zu 90 Prozent der Sonnenstrahlung. Dadurch tragen sie zur Kühlung der Erde bei. Dunkle Flächen wie Ozeane oder Wälder absorbieren hingegen mehr Strahlung und erwärmen sich stärker.
Wenn der Permafrost schwindet
Besonders kritisch ist das Auftauen des Permafrosts. Permafrostböden speichern enorme Mengen organischen Kohlenstoffs. Sobald sie auftauen, beginnen Mikroorganismen, das organische Material zu zersetzen. Dabei werden die klimaschädlichen Treibhausgase Kohlendioxid und Methan freigesetzt, die die Erderwärmung weiter verstärken.
In Teilen Sibiriens entstehen bereits sogenannte Thermokarstlandschaften. Böden sacken ab, Seen entstehen oder verschwinden und die Vegetationsmuster verändern sich innerhalb weniger Jahre. Viele Forschende betrachten diese Entwicklungen als ökologische Kipppunkte, da sich einmal aufgetaute Permafrostsysteme nur schwer wieder stabilisieren lassen.
Die Verschiebung der Waldgrenze: Chancen und Herausforderungen
Langfristige Feldstudien zeigen einen deutlichen Anstieg der Vegetationsbedeckung, des Pflanzenwachstums und der Biomasse in der Arktis. Die Übergangszone zwischen borealem Wald und baumloser Tundra verschiebt sich zunehmend nach Norden – mit Expansionsraten der Baumgrenze zwischen drei und vierzig Metern pro Jahr, in Einzelfällen sogar bis zu hundert Metern jährlich. Dennoch verläuft die tatsächliche Waldausbreitung deutlich langsamer als die Verschiebung der klimatisch geeigneten Bedingungen.
Wälder reagieren auf Klimaveränderungen oft verzögert – möglicherweise über Jahrhunderte oder gar Jahrtausende hinweg. Würde die Waldgrenze der Erwärmung unmittelbar folgen, hätten sich große Teile der heutigen Tundra bereits grundlegend in Richtung borealer Wälder verändert.
Daraus ergeben sich auch Chancen für den globalen Naturschutz: Zwar wird die Tundra in Eurasien bis zum Jahr 2300 in großen Teilen verschwunden sein, doch ein Teil der baumlosen Kältesteppe in Kanada wird erhalten bleiben. Diese verbleibenden Tundraflächen könnten als Refugien für arktische und endemische Arten dienen und künftige Schutzgebiete beherbergen.
Ihr Schutz muss jedoch gemeinsam mit den Menschen vor Ort gestaltet werden. Schutzgebiete müssen die Rechte und Bedürfnisse der lokalen und indigenen Bevölkerung berücksichtigen. Dazu gehören unter anderem die Nutzung kultureller Stätten sowie traditionelle Formen der Beweidung, Fischerei und Jagd.
„Schutzgebiete müssen die Rechte und Bedürfnisse der lokalen und indigenen Bevölkerung berücksichtigen. Dazu gehören unter anderem die Nutzung kultureller Stätten sowie traditionelle Formen der Beweidung, Fischerei und Jagd.“
Stefan Ziegler, Biologe und Leiter des Fachbereichs Asien beim WWF Deutschland
Eine Zukunft für die Arktis
Die arktische Biodiversität braucht Schutz, bevor aus kleinen Veränderungen unumkehrbare Umbrüche entstehen. Der WWF setzt sich dafür ein, die einzigartigen Lebensräume der Arktis zu schützen und ihre Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel zu stärken – für die Tier- und Pflanzenwelt ebenso wie für die Menschen, die seit Generationen in dieser Region leben.
Hinweis: Der Artikel erschien in großen Teilen zuerst in Politische Ökologie (Band 185): Arktis. Klimawandel trifft Geopolitik. München, oekom verlag, S. 54-59. Hier bestellbar.
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