Dieter Piepenburg. Institut für Polarökologie der Universität Kiel Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz. Jacques-Yves Cousteau
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- Ferdinand Lange
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1 Dieter Piepenburg Institut für Polarökologie der Universität Kiel Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz Hans Hass Jacques-Yves Cousteau
2 Dieter Piepenburg Institut für Polarökologie der Universität Kiel Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz Das Eis der Arktis schmilzt: Foto: Schmid Was bedeutet das für Eisbären und andere Meereslebewesen?
3 Dieter Piepenburg Institut für Polarökologie der Universität Kiel Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz Das Eis der Arktis schmilzt: Was bedeutet das für marine Lebensgemeinschaften? Büsum 24. Februar 2011
4 Die Arktis Mercator-Projektion
5 Die Arktis
6 Die Arktis polzentriertes interkontinentales Mittelmeer Nebenmeer des Atlantiks Mio km 2 Pazifik Karameer Beringmeer Kanadisches Archipel Nordpolarmeer Arctic Ocean Nordpol Grönlandsee Tschuktschenmeer Ostsibirisches Meer Beaufortmeer Hudson Bay Baffin Bay Laptevmeer Barentsmeer Atlantik
7 Die Arktis polzentriertes interkontinentales Mittelmeer Nebenmeer des Atlantiks Mio km 2 Lichtregime Einstrahlung Saisonalität geringe Temperaturen Vereisung
8 Die Arktis Meereis = gefrorenes Meerwasser polzentriertes interkontinentales Mittelmeer Nebenmeer des Atlantiks Mio km 2 Foto: Schmid geringe Temperaturen Vereisung Meteorisches Eis = komprimierter Schnee Foto: Paul
9 Die Arktis polzentriertes interkontinentales Mittelmeer Nebenmeer des Atlantiks Mio km Zeitraffer geringe Temperaturen Vereisung ~50%
10 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" CO 2 Foto: Gradinger 6CO 2 +6H 2 O CKieselalgen 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Diatomeen Plankton Freiwasser Pelagial
11 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Foto: Mumm CO 2 Amphipoda Flohkrebse Foto: Gradinger Diatomeen 6CO 2 +6H 2 O CKieselalgen 6 H 12 O 6 +6O 2 Plankton Photosynthesis Copepoda Hüpferlinge Ostracoda Muschelkrebse Freiwasser Pelagial Foto: Mumm Foto: Mumm
12 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" CO 2 Plankton 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Freiwasser Pelagial Benthos Boden Benthal
13 Arktische Meere Gorgonenhaupt Leben in 3 "Etagen" Asselspinne CO 2 Foto: Gryczan Foto: Maywald 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Plankton Freiwasser Pelagial Westliche Framstraße (Ostgrönland), 550 m Östliche Framstraße (Spitzbergen), Benthos80 m Boden Benthal
14 Arktische Meere Gorgonenhaupt Leben in 3 "Etagen" Entenmuschel Asselspinne CO 2 Foto: Gryczan Foto: Maywald 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Plankton Freiwasser Pelagial Foto: Maywald Westliche Framstraße (Ostgrönland), 550 m Östliche Framstraße (Spitzbergen), Benthos80 m Boden Benthal
15 Flohkrebs Arktische Meere Gorgonenhaupt Leben in 3 "Etagen" Asselspinne CO 2 Foto: Maywald 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Foto: Gryczan Plankton Freiwasser Pelagial Westliche Framstraße (Ostgrönland), 550 m Westliche Framstraße (Ostgrönland), 550 m Östliche Framstraße (Spitzbergen), Benthos80 m Boden Benthal Foto: Maywald
16 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" CO 2 Plankton 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Sedimentation! Nahrungseintrag Freiwasser Pelagial Benthos Pelago-Benthische Kopplung Boden Benthal
17 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" CO 2 Meereis Sympagial Plankton 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Photosynthesis Freiwasser Pelagial Benthos Boden Benthal
18 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Im Eis Meereis Sympagial Eisalgen Diatomeen Foto: Spindler Salzlaugen-Kanalsystem
19 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Polardorsch Foto: v. Dorrien Meereis Sympagial Flohkrebs Foto: Werner Foto: Gradinger Unter dem Eis ( False Bottom ) Foto: Werner Melosira arctica Foto: Gulliksen
20 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Meereis Sympagial
21 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Ringelrobbe!weite zirkumarktische Verbreitung! 7 regionale Unterarten!auch im Brack- und Süßwasser!kleinste arktische Robbe (max. 1,3 m, 65 kg)!häufigste arktische Robbe (insg. ca. 7 Mio Individuen)!wichtigste Jagdbeute der Eisbären und Inuit Meereis Sympagial Ringelrobbe. Weibchen mit neugeborenem Kalb in weißem Fellkleid
22 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Eisbär Ursus maritimus Meeresbär Meereis Sympagial Foto: Auel
23 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Eisbär Eisalgen Meereis Sympagial Foto: v. Dorrien
24 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Eisalgen Meereis Sympagial U. maritimus Eisbär U. arctos Braunbär im mittleren Pleistozän (vor ca Jahren) aus einer isolierten sibirischen Braunbären-Population Foto: v. Dorrien Ursus
25 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Besondere Anpassungen: Fell: - dichte Unterwolle (bis 5 cm) - lange, wasserabweisende Deckhaare (bis 15 cm) Haut: - schwarz Blubber: - Tran-Speckschicht - bis 5-10 cm dick Eisalgen Meereis Sympagial sehr gute Wärmeisolation " Schnee auf Körper schmilzt nicht! Foto: Grobe
26 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Eisalgen Meereis Sympagial Fuß-Unterseiten behaart Foto: Bruemmer
27 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Anpassungen an " polaren, marinen Lebensraum " fleischfressende Lebensweise Körperform (im Vergleich zum Braunbären): - rel. kleinerer Kopf und Ohren - Schnauze, Hals und Körper langgestreckter Eisalgen Meereis Sympagial Foto: Bruemmer
28 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Foto: Wissenschafts-Crew RV Jan Mayen, Sommer 2003 Anpassungen an " polaren, marinen Lebensraum " fleischfressende Lebensweise Eisalgen Meereis Sympagial Foto: Spielhagen
29 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" Meereis Sympagial Meereis- Nahrungsnetz
30 Arktische Meere Leben in 3 "Etagen" CO 2 6CO 2 +6H 2 O C 6 H 12 O 6 +6O 2 Plankton Eisalgen Meereis Sympagial Photosynthesis Sedimentation! Nahrungseintrag Freiwasser Pelagial Benthos Kryo-Pelago-Benthische Kopplung Boden Benthal
31 Bedeutung des Meereises Wichtigstes Merkmal arktischer Meere! Einfluss auf den Austausch von Wärme und CO 2 mit der Atmosphäre Wichtiger Faktor für die Ökologie des Gesamtsystems! eigener, spezifisch "polarer" Lebensraum! Kontrolle der Beziehungen zwischen Freiwasser und Meeresboden
32 Bedeutung des Meereises Kopplung Permanente Eisbedeckung Meereis-Gemeinschaften Untereis-Gemeinschaften Phytoplankton Zooplankton Sedimentation! schwache Kopplung Hotspots Polynja Eisrandzone! starke Kopplung Kryo-Pelago-Benth. Kopplung
33 Bedeutung des Meereises Kopplung Permanente Eisbedeckung Barentsmeer, 80 m Meereis-Gemeinschaften Untereis-Gemeinschaften Phytoplankton Zooplankton Sedimentation! schwache Kopplung Hotspots Polynya Eisrandzone! starke Kopplung Kryo-Pelago-Benth. Kopplung 10 cm
34 Global Change Klimatische Konsequenzen Schnelle Erwärmung etwa 2x so rasch wie der Rest der Welt Modelle Messungen: + ~1 C
35 Global Change Klimatische Konsequenzen etwa 2x so rasch wie der Rest der Welt Schnelle Erwärmung Rückgang der Eisbedeckung, vor allem im Sommer : ~30%
36 Global Change Klimatische Konsequenzen etwa 2x so rasch wie der Rest der Welt Schnelle Erwärmung Rückgang der Eisbedeckung, vor allem im Sommer : ~30% : ~50%
37 Global Change Klimatische Konsequenzen Zentraler Arktischer Ozean (Alpha-Rücken, 85 39'N, 170 W) am 9. September 2007 Sichtweite: 8500 m Foto: Spielhagen
38 Global Change Klimatische Konsequenzen etwa 2x so rasch wie der Rest der Welt Schnelle Erwärmung Eis-Albedo-Rückkopplung Rückgang der Eisbedeckung, vor allem im Sommer : ~30% : ~50%
39 Global Change Klimatische Konsequenzen etwa 2x so rasch wie der Rest der Welt Schnelle Erwärmung Eis-Albedo-Rückkopplung Rückgang der Eisbedeckung, vor allem im Sommer : ~30% : ~50%
40 Global Change Klimatische Konsequenzen Eis-Albedo-Rückkopplung Noch vor 2100: Eisfrei im Sommer Rückgang der Eisbedeckung, vor allem im Sommer zunehmend schneller Sommer Modellvorhersage: Veränderung der sommerlichen Eisbedeckung
41 Global Change Ökologische Auswirkungen Klimawandel " tiefgreifende Veränderungen für alle Nahrungsnetz-Ebenen und Lebensgemeinschaften Festeis Packeis
42 Global Change Ökologische Auswirkungen Klimawandel " tiefgreifende Veränderungen für alle Nahrungsnetz-Ebenen und Lebensgemeinschaften Verlust der Meereis-Lebensgemeinschaften " Rückgang/Aussterben(?) polarer Arten Verlängerung der eisfreien Jahreszeit " Verlängerung der Vegetationsperiode " Größere Phytoplankton-Produktion (~50 #100 g C m -2 Jahr -1 ) Nordwärts-Verlagerung der Verbreitungsgrenzen " Invasion borealer Arten aus dem Süden " Verdrängung polarer Arten " Veränderungen der Nahrungsnetze
43 Global Change Ökologische Auswirkungen Klimawandel " tiefgreifende Veränderungen für alle Nahrungsnetz-Ebenen und Lebensgemeinschaften Relative Bedeutung der marinen Lebensräume (Meereis, Pelagial, Benthal) Muster des Energieflusses durch die Nahrungsketten heute: Viel Meereis Szenario: Wenig Meereis ~50 g C m -2 Jahr -1? ~100 g C m -2 Jahr -1? Eis Algen Phytoplankton Phytoplankton Eis Algen Vögel Zooplankton Walross Zooplankton Fisch Benthos Krebse Benthos Robben Wale
44 Dieter Piepenburg Institut für Polarökologie der Universität Kiel Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz Das Eis der Arktis schmilzt: Was bedeutet das für marine Lebensgemeinschaften? Büsum 24. Februar 2011
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