Forschung nimmt Grönlands Fjorde unter die Lupe
Das Schweizer Polarinstitut hat eine vierj?hrige Studie unter Leitung der EPFL lanciert, in der Forschende verschiedener Schweizer Institutionen den Einfluss des Klimawandels auf die Fjord-?kosysteme Gr?nlands untersuchen. Mit dabei sind drei Forschungsgruppen der ETH Zürich.
Die Gew?sser der Fjordregion im Südwesten Gr?nlands sind n?hrstoff- und fischreich. Die Fischerei ist denn auch seit tausenden von Jahren die Haupterwerbsquelle der Menschen. Der Klimawandels ver?ndert dieses ?kosystem jedoch rasant, und diese Dynamik stellt die lokale Bev?lkerung vor gewaltige Herausforderungen.
Die Gletscher Gr?nlands schmelzen rasch und schwemmen dadurch zus?tzliche N?hrstoffe in die Gew?sser, was Algenblüten begünstigt und das marine ?kosystem beeinflusst. Zudem ver?ndern sich die chemische Zusammensetzung und die Wolkenbildungsmechanismen in der Atmosph?re. Wolken jedoch sind von entscheidend für den Strahlungshaushalt an der Oberfl?che und die Gletscherschmelze. Kurz: Der Klimawandel wirkt sich auf das gesamte ?kosystem aus. Was also wird in den n?chsten Jahren auf Gr?nland zukommen?
Dies ist eine der vielen Fragen, auf die das Forschungsprogramm ?GreenFjord? in den kommenden vier Jahren Antworten finden will. Das Programm wird heute, am 9. M?rz, offiziell gestartet.
Fjord-?kosysteme gründlich erforschen
Ziel des GreenFjord-Programms ist, das ?kosystem der Fjorde vor dem Hintergrund des Klimawandels besser zu verstehen. Die Forschenden wollen grundlegende Daten liefern, anhand derer die Modelle verbessert werden k?nnen, mit denen sie die künftige Entwicklung des regionalen ?kosystems und Klimas vorhersagen. Dabei werden Faktoren wie die Gletscherschmelze ebenso berücksichtigt wie Ver?nderungen der Nahrungskette und des Kohlenstoffzyklus’.
Die Forschenden werden zudem die lokale Bev?lkerung einbeziehen, um zu ergründen, welche Folgen der Klimawandel für ihre Lebensbedingungen hat. Dazu wollen die Forschenden besser verstehen, wie sich die ver?nderten Kohlenstoff- und N?hrstoffzyklen auf die Artenvielfalt in der Atmosph?re, an Land und im Ozean auswirken. Einen Fokus wollen sie auf die Vielfalt der Mikro- und Makrofauna legen. Diese bilden die Basis des Nahrungsnetzes und beeinflussen letztlich, wie sich die Fischbest?nde künftig entwickeln.
Forschungsleiterin ist Julia Schmale, Assistenzprofessorin der EPFL. Dem Programm werden Forschende der Universit?t Lausanne, der ETH Zürich, der Eidgen?ssischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) sowie der Universit?t Zürich angeh?ren. Unterstützt werden die Forschenden durch das Swiss Data Science Center.
Von der ETH nehmen Kristy Deiner und Lo?c Pellissier aus dem Departement Umweltsystemwissenschaften sowie Lisa Br?der, Oberassistentin am Departement Erdwissenschaften, an ?GreenFjord? teil.
Stoffflüsse untersuchen
Br?der leitet den Festland-Cluster. Sie m?chte untersuchen, welches und wie viel Material, insbesondere N?hrstoffe, Kohlenstoff und Sedimente, über B?che und Flüsse in die Fjorde gelangen und wie dies die Fjord-?kosysteme beeinflusst. Auch will sie herausfinden, wie Bodenerosion mineralische St?ube hervorbringt, die wiederum die Wolkenbildung beeinflussen.
Dazu will die Oberassistentin aus der Gruppe von Tim Eglinton einerseits Boden- und Wasserproben sammeln, andererseits auch automatisierte Ganzjahresmessungen der Abflussmengen, Temperatur oder Lichtabsorption durch gel?ste organische Materie, durchführen.
?Der Cluster Land ist eng mit den anderen Clustern verknüpft, sodass wir eng und über Disziplinengrenzen hinweg zusammenarbeiten werden. Die interdisziplin?re Forschung ist für mich auch einer der Reize dieses Programms?, sagt Br?der.
Mit Umwelt-DNA Nahrungsnetze analysieren
Am Programm beteiligt sind auch die beiden ETH-Umweltforschenden Kristy Deiner und Lo?c Pellissier. Gemeinsam bearbeiten sie den Biosph?re-Cluster. Deiner ist Spezialistin für Umwelt-DNA und wird in verschiedenen Lebensr?umen – Meer, Boden, Gletscher, selbst in der Atmosph?re - des Untersuchungsgebiets Proben sammeln lassen und diese sp?ter im Labor auf die enthaltene DNA analysieren. Damit m?chte sie sich ein Bild über die gesamte biologische Vielfalt von Gr?nlands Fjordwelt verschaffen, von den Mikroben über Pilze und Pflanzen bis hin zu den grossen Meeress?ugern.
?Mithilfe der Umwelt-DNA k?nnen wir das ganze Nahrungsnetz dieses ?kosystems rekonstruieren?, sagt Deiner. Pellissier und seine Mitarbeitenden werden dann aufgrund der DNA-Daten zum Nahrungsnetz landschafts?kologische Modelle erstellen, um eine m?gliche Weiterentwicklung der Fjord-Lebensr?ume in Zukunft einzusch?tzen.
?Die Arktis geh?rt zu den Regionen der Welt, die sich aufgrund der Klimaerw?rmung am schnellsten wandeln. Es ist deshalb extrem spannend herauszufinden, wie sich auch die Biosph?re über die Zeit ver?ndert?, sagt Deiner.
Die weiteren vier Cluster sind:
- Kryosph?re: untersucht das Ph?nomen der kalbenden Gletscher und dessen Folgen für die marine Dynamik der Fjorde und die N?hrstoffzirkulation.
- Ozean: erkundet physikalische, biogeochemische und mikrobiologische Prozesse in Fjord-Systemen mit Meeres- und Landgletschern. Diese Studien werden von einem Forschungsschiff aus mit hochmodernen Ger?ten durchgeführt.
- Atmosph?re: erforscht mit einem Fesselballon Wolkenpartikel marinen und terrestrischen Ursprungs.
- Menschliche Dimension: bestimmt, wie abh?ngig die Lokalbev?lkerung vom ?kosystem der Fjorde ist, und ermittelt ihre künftigen Bedürfnisse.
?Dies wird das erste Mal sein, dass das gesamte regionale ?kosystem unter Berücksichtigung der menschlichen Dimension erforscht wird?, betont Programmleiterin Julia Schmale. ?Dies macht unser Projekt einzigartig und ist charakteristisch für unseren Ansatz, eine Vielzahl an wissenschaftlichen Disziplinen miteinander zu verknüpfen.?