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Neu entstandene Gletscherseen zeigen, wie Ökosysteme entstehen
7. August 2026 |
Der Gletscherrückgang verändert unsere Landschaften und lässt Tausende neuer Seen entstehen, die anschliessend von Pflanzen und Tieren besiedelt werden. In diesen Freiluftlaboren können Forschende beobachten, wie aus einer nahezu lebensleeren, mineralischen Umgebung nach und nach komplexe Ökosysteme mit vielfältigen Nahrungsnetzen entstehen – ein Prozess, der als ökologische Sukzession bezeichnet wird. Während die physikalischen Auswirkungen des Gletscherrückgangs bereits gut erforscht sind, ist weitaus weniger darüber bekannt, wie sich diese Veränderungen auf die Verfügbarkeit organischer Nährstoffe auswirken – jener Moleküle, die Tiere zum Überleben benötigen.
Fische können, wie viele andere Tiere auch, essenzielle organische Nährstoffe wie Omega-3-Fettsäuren nur in begrenzten Mengen selbst produzieren und müssen diese daher über ihre Nahrung aufnehmen. Diese Nährstoffe werden in erster Linie von Algen oder Bakterien produziert. Fische können sie entweder direkt durch den Verzehr von Algen aufnehmen, oder über Beutetiere, welche sich wiederum von Algen ernähren.
Wandersaibling gibt Aufschluss über Nährstoffflüsse
Forschende der Eawag untersuchten in Grönland, in welchen Mengen diese essenziellen Nährstoffe in Süsswasserseen vorhanden sind, wie sie entstehen und wie sie über das Nahrungsnetz an Fische weitergegeben werden. Um den Einfluss der Gletscher auf die neu entstehenden Ökosysteme zu verstehen, untersuchten die Forschenden, wie Fische – insbesondere Wandersaiblinge – ihren Bedarf an organischen Nährstoffen decken können. Sie verglichen dazu Fische aus Seen in verschiedenen Entwicklungsstadien: sehr junge Seen, die noch mit Gletschern verbunden sind, Seen, die erst kürzlich von Gletschern getrennt wurden, und Seen, die bereits seit Tausenden von Jahren von Gletschern unabhängig sind.
Sie stellten fest, dass Fische in jungen Seen im Vergleich zu den etablierten Ökosystemen in älteren Seen nur sehr begrenzten Zugang zu diesen essenziellen Nährstoffen haben und diesen Mangel durch eine erhöhte Eigenproduktion ausgleichen müssen. Die Situation ändert sich jedoch drastisch, wenn die Gletscherseen mit nahegelegenen Fjorden verbunden sind. Die Fische ernähren sich dann von den Eiern anderer Fische, die einen Teil ihres Lebens im Fjord verbringen und zum Laichen in den See zurückkehren. Auf diesem Weg gelangen marine Nährstoffe in die Süsswasserseen und die Fische profitieren von einem stark erhöhten Angebot an essenziellen organischen Nährstoffen. Das führt dazu, dass Fische aus Gletscherseen mit Fjordverbindung sogar die höchsten in der Studie gemessenen Konzentrationen an Omega-3-Fettsäuren aufwiesen. Die Verfügbarkeit essenzieller Nährstoffe hängt also nicht nur vom Alter eines Sees ab, sondern auch von seiner Vernetzung mit umliegenden Ökosystemen.
Angrenzende Ökosysteme prägen neue Gletscherseen
Die Ergebnisse zeigen, dass junge Gletscherseen keine isolierten Ökosysteme sind, sondern von Anfang an durch den Nährstoffaustausch mit ihrer Umgebung geprägt werden. Durch diese Vernetzung beeinflusst der Gletscherrückgang nicht nur, wie viele Nährstoffe den Tieren zur Verfügung stehen, sondern auch wie sie innerhalb eines Nahrungsnetzes weitergegeben werden. «Diese Erkenntnis deckt sich auch mit früheren Studien, die zeigen, dass Gletscherschmelzwasser Ökosysteme flussabwärts beeinflusst, darunter Flüsse, Seen und Fjorde», sagt Grégoire Saboret, der an der Eawag in der Abteilung Oberflächengewässer promoviert hat und derzeit als Postdoktorand an der UCSC in Kalifornien tätig ist. «Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Folgen des Gletscherrückgangs weit über die Entstehung neuer Lebensräume hinausreichen. Da Ökosysteme durch den Austausch von Organismen und Nährstoffen miteinander verbunden sind, können Veränderungen der Gletscher Auswirkungen auf ganze Landschaften haben.»
Eindrücke von Grönlands Gletscherlandschaften, dem Forschungsteam und der Meeresfauna. (Fotos: Coralie Moccetti [1;3;4], Grégoire Saboret [2], Elliot Lewis [5;7;8] und Freya Sermilik [6])
Mit dem Rückgang der Gletscher tauchen neue Fragen auf
Auch in der Schweiz verändert der Gletscherrückgang alpine Landschaften. Eine umfassende Bestandsaufnahme aller Schweizer Gletscherseen aus dem Jahr 2021 ergab, dass sich seit dem Ende der Kleinen Eiszeit fast 1'200 neue Gletscherseen gebildet haben und ihre Zahl wahrscheinlich weiter steigen wird. Diese Seen finden zunehmend Beachtung, nicht nur, weil sie neue Lebensräume schaffen, sondern auch, weil sie Möglichkeiten zur Nutzung für Tourismus, als Wasserspeicher und zur Stromerzeugung bieten. «Gletscherseen sollten nicht als isolierte Ökosysteme betrachtet werden. Sie stehen in ständigem Austausch mit ihrer Umgebung. Diese Erkenntnis wird wichtig sein, wenn künftig über ihre mögliche Nutzung entschieden wird», sagt Jakob Brodersen vom Departement Fischökologie und Evolution der Eawag.
Methodik
In dieser Studie wollten die Forschenden der Eawag zwei zentrale Fragen beantworten: Welche Organismen sind die Hauptquelle für essenzielle organische Nährstoffe in neu entstandenen Gletscherseen? Und wie nehmen Fische diese Nährstoffe auf?
Um die Quelle der essenziellen Nährstoffe und deren Transfer in neu entstandene Gletscherseen zu bestimmen, nutzte das Team eine hochkomplexe Kombination aus der Analyse langkettiger mehrfach ungesättigter Fettsäuren und der verbindungsspezifischen Isotopenanalyse von Aminosäuren im Muskelgewebe von Saiblingen.
Um die Nahrungsquelle genau zu bestimmen, werden bei dieser Methode Proteine in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt und die Aminosäuren nacheinander analysiert. So erhält man für jede Aminosäure einen individuellen Isotopenwert anstelle eines Durchschnittswerts. Verschiedene Aminosäuren verhalten sich innerhalb eines Nahrungsnetzes unterschiedlich: Einige werden auf jeder Stufe der Nahrungskette isotopisch angereichert, während andere nahezu unverändert bleiben. Auf diese Weise können die Forschenden die Herkunft dieser Aminosäuren bestimmen, was die Methode besonders geeignet für den Einsatz in einem noch unerforschten Ökosystem macht.
In dieser Studie kam zudem die Fettsäureanalyse zum Einsatz. Dabei wird untersucht, welche Fettsäuren in einer Probe vorhanden sind und in welchen Mengen. Da viele Tiere bestimmte essenzielle Fettsäuren nicht oder nur in begrenztem Umfang selbst produzieren können, nehmen sie diese über die Nahrung auf. Das Fettsäureprofil liefert daher wichtige Hinweise darauf, was das Tier gefressen hat.
Titelbild: Grégoire Saboret beim Fischen in einem Gletscherfluss in Grönland. (Foto: Coralie Moccetti)