Abtötungstermine für wiederbelichtete schwarze Moose

In ihrem neuen Artikel für die Zeitschrift Geological Society of America Geologienutzten Dulcinea Groff und Kollegen das Radiokarbonalter (Tötungsdaten) von zuvor im Eis begrabenen toten schwarzen Moosen, um zu zeigen, dass sich die Gletscher in den letzten 1.500 Jahren in drei verschiedenen Phasen auf der nördlichen Antarktischen Halbinsel entwickelt haben.

Die terrestrische Kryosphäre und Biosphäre der Antarktischen Halbinsel verändern sich schnell als „Ersthelfer“ für die Polarerwärmung. Wir wissen aus anderen Studien, dass große Gletscher der Antarktischen Halbinsel schnell auf wärmere Lufttemperaturen im Sommer reagieren, und Wissenschaftler haben modelliert, dass sich die Gletscher in der Vergangenheit aufgrund kühlerer Temperaturen und nicht aufgrund erhöhter Niederschläge ausgedehnt haben. Wir wissen jedoch viel weniger darüber, wie sich dies auf Meereshöhe auswirkt, wo Eis, Ozean und empfindliches Küstenleben interagieren. Zu wissen, wann Gletscher in der Vergangenheit vorrückten und zurückgingen, würde unser Verständnis der artenreichen Küstenökosysteme – die mit Robben, Pinguinen und Pflanzen gedeihen – und ihrer Empfindlichkeit auf der Antarktischen Halbinsel verbessern. Eine der Einschränkungen bei der Rekonstruktion der Gletschergeschichte besteht darin, dass es nicht so viele Arten von terrestrischen Archiven gibt, die wir verwenden können, um das vergangene Gletscherverhalten einzuschränken. Wieder freigelegte tote Pflanzen, verlassene Pinguinkolonien und Felsen können datiert werden, um den Zeitpunkt des permanenten Schnee- oder Gletschervorstoßes in der Vergangenheit besser zu kennen.

Moose sind eine der wenigen Pflanzenarten, die in der Antarktis leben, und können von vorrückenden Gletschern überrollt und getötet werden. Der Zeitpunkt, zu dem der Gletscher das Moos tötete, liefert ein Archiv der Gletschergeschichte. Wenn sich beispielsweise Gletscher ausdehnen oder vordringen, können sie die Pflanze begraben oder bedecken – wodurch sie Licht und Wärme verliert. Das Datum, an dem die Pflanze starb, ist die gleiche Zeit, zu der der Gletscher über diesen Ort vorrückte. Wenn sich die Gletscher zurückziehen, werden diese zuvor begrabenen Moose freigelegt und sind tot und schwarz. „Was an diesen Tötungsdaten im Vergleich zu anderen Aufzeichnungen (wie dem Alter von Findlingen oder Pinguinresten) so wertvoll ist, ist ihre Genauigkeit“, sagt Groff. Sie liefern ein klareres Bild der Klimageschichte aufgrund ihres direkten Kohlenstoffaustauschs mit der Atmosphäre und des verringerten Fehlers bei der Altersschätzung.

Groff und Kollegen sammelten schwarze Moose rund um die nördliche Antarktische Halbinsel, indem sie an mehreren Stellen die Ränder von Gletschern und Nunataks erkundeten. Durch Radiokohlenstoffdatierung der Moose fanden sie heraus, dass sich die Gletscher in den letzten 1.500 Jahren dreimal weiterentwickelt haben. Dies ist ein Hinweis auf Phasen mit kühleren und möglicherweise feuchteren Bedingungen als heute. Auf Anvers Island erfuhren sie, dass der Gletscher das letzte Mal vor etwa 850 Jahren an seiner Position von 2019 war, als er sich im Laufe mehrerer Jahrhunderte ausdehnte. Ihre Schätzungen des Gletschervorstoßes sind viel langsamer als der jüngste Rückzug. „Interessanterweise fanden wir heraus, dass die Gletscherfront mit dem schnellsten Vordringen auch den schnellsten Rückzug hatte, was darauf hindeutet, dass Hotspots der schnellen Küstengletscherdynamik auf der Antarktischen Halbinsel auftreten“, sagt Groff.

Dies ist ein einzigartiger Datensatz, da in der Literatur selten frühere Nettovortriebsraten zu finden sind, da Gletscheraufzeichnungen dazu neigen, zerstört zu werden, wenn der Gletscher vorrückt. Mit diesen schwarzen Moosen lassen sich Gletschervorstöße in der Vergangenheit zuverlässig abschätzen. „Es gibt andere Beweislinien, die unsere Moosabtötungsdaten für frühere kühlere Bedingungen stützen, wie Torfaufzeichnungen, die auf eine geringere biologische Produktivität hinweisen, sowie Beweise für eine Änderung des Meeresspiegels von erhöhten Stränden als Folge einer sich ändernden Eismasse. Es ist auch möglich dass die klimatischen Bedingungen, die zu Gletschervorstößen führten, feuchtere Bedingungen mit sich brachten und negative Auswirkungen auf Pinguine gehabt hätten, wie wir heute wissen. Viele der kürzlich verlassenen Pinguinkolonien sind genauso alt wie unser jüngstes schwarzes Moos“, sagt Groff.