Das arktische Meereis schrumpft: In diesem Winter markierte seine Ausdehnung einen neuen Minusrekord seit Beginn moderner Aufzeichnungen. Das Phytoplankton profitiert allerdings von diesem Trend und breitet sich aus – was zur weiteren Aufheizung der Nordpolarregion beitragen könnte, wie nun Jong-Yeon Park vom Max-Planck-Institut für Meteorologie und seine Kollegen berichten. Um bis zu 20 Prozent könnte sich laut den Modellrechnungen die Erwärmung der Arktis durch das angeregte Algenwachstum verstärken, so die Forscher: ein weiterer Rückkopplungseffekt zwischen Ozean und Klima.

Das weiße Meereis reflektiert normalerweise den größten Teil der einfallenden Sonnenstrahlung zurück ins All, doch sinkt die so genannte Albedo, wenn das Eis schmilzt und dem dunklen Meerwasser Platz macht. Die Sonnenstrahlung wird dann als Wärmeenergie im Wasser gespeichert und heizt damit die Atmosphäre darüber auf – was wiederum mehr Eis schmelzen lässt. Gleichzeitig regt das Sonnenlicht das vorhandene Phytoplankton zum Wachstum an: Im nährstoffreichen arktischen Ozean wachsen verstärkt Algenblüten, und die steigenden Wassertemperaturen verlängern darüber hinaus die Wachstumsperiode des Planktons. Das Chlorophyll und andere Farbpigmente der Algen und Zyanobakterien nehmen allerdings ebenfalls kurzwellige Sonnenstrahlung auf und wandeln sie während der Fotosynthese auch teilweise in langwellige Wärmestrahlung um, wodurch sie den Wärmetransport im Meer in tiefere Wasserschichten begünstigen.

Diesen Aspekt hätten bisherige Klimamodelle noch zu wenig berücksichtigt, so Park und Kollegen. Er müsse aber bedacht werden, wolle man die Folgen des Klimawandels für die Polarregionen genauer abschätzen. Die erhöhte biologische Produktivität bildet allerdings auch eine Kohlenstoffsenke, denn ein Teil des aufgenommenen Kohlendioxids verschwindet mit absterbenden Organismen in der Tiefsee und wird damit zumindest mittelfristig dem System entzogen. Zudem bewirken starke Planktonblüten eine neuerlich erhöhte Albedo verglichen mit dem dunkleren Meer, wenn darin nur wenige Algen treiben: Die Rückstrahlung erhöht sich dadurch wieder etwas. Und schließlich ist noch nicht absehbar, wie die starken Veränderungen des arktischen Ökosystems das Algenwachstum langfristig beeinflussen: Auch der arktische Ozean versauert wegen der Kohlendioxidaufnahme, was beispielsweise Kalkalgen negativ beeinflusst und ihr Wachstum hemmt. Zudem könnten Planktonblüten die vorhandenen Nährstoffe – vor allem Stickstoff – rasch aufzehren und dadurch ebenfalls die Algenkonzentration wieder auf Dauer senken.