Leben unter ewigem Eis?

David Harwood betrachtete den Schlamm unter dem Mikroskop und konnte es kaum glauben: Er sah die Schalen eines Krebstierchens. Selbst Beinchen ließen sich daran noch erkennen. An einem anderen Krebspanzer entdeckte er sogar feine Härchen. „Das sah wirklich frisch aus“, sagt der Mikropaläontologe von der University von Nebraska- Lincoln. Wie war das möglich? Wie kamen diese Lebewesen an einen bitterkalten Ort, an dem es kein Sonnenlicht gibt? 

Die Probe unter Harwoods Mikroskop stammt aus dem Lake Mercer, einem subglazialen See in der Antarktis, der unter einem etwa 1000 Meter dicken Eispanzer liegt. Dort ist es stockfinster. Jahrtausende lang war das Gewässer isoliert. Im Rahmen der Expedition Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access (SALSA) schmolzen US-Forscher nun mit einem heißen Bohrer ein Loch durch das Eis bis zum See. In den Wasserproben, die sie entnahmen, fanden sie neben den toten Krebstieren auch Überreste von Bärtierchen sowie Spuren von Pflanzen und Pilzen.

„Das war völlig unerwartet“, berichtet Harwood im Fachjournal „Nature“. Besonders überrascht seien er und sein Team darüber gewesen, dass einige der toten Lebewesen eigentlich Landbewohner waren. Tardigraden, auch Bärtierchen genannt, leben auf feuchten Böden und auch die Pflanzen aus den Proben wuchsen einmal auf festem Grund.  

Eines der größten unerforschten Ökosysteme des Planeten

Die subglazialen Seen in der Antarktis sind noch wenig erforscht. Dass es sie überhaupt gibt, wurde erstmals in den 1990er-Jahren vermutet. Seitdem haben Wissenschaftler mit Radarmessungen und Satellitenerkundung nach ihnen gesucht.  „Die Seen haben sich in einem Jahrtausende währenden Prozess gebildet“, sagt Angelika Humbert, Glaziologin am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI). Dass es sie gibt, hat mit der geothermalen Wärme in Inneren unseres Planeten zu tun. „Die Erdkruste wärmt das Eis von unten“, sagt Humbert. Die Atmosphäre über dem Eisschild ist dagegen mit bis zu Minus 60 Grad extrem kalt. „Nur wenige Millimeter Wasser pro Jahr schmelzen an der Unterseite des Eises ab“, sagt Humbert. Das flüssige Wasser bewege sich weiter, fließe in topographische Senken hinein und habe sich dort über lange Zeiträume gesammelt. Wie viele dieser subglazialen Seen es tatsächlich gibt, ist noch ungewiss.

2013 hatten Forscher erstmals eines dieser Gewässer, den Lake Whillans, angebohrt. Das Ökosystem, das sie untersuchten, war reicher als sie erwartet hatten. Sie fanden mehrere Tausend verschiedene Arten von Mikroben. Spuren von komplexerem Leben jedoch nicht. Wie kommt es, dass man nun im Lake Mercer, 40 Kilometer weiter, unter Tonnen von dickem Eis Überreste von Tieren fand? 

Möglicherweise stammen die Lebewesen aus einer ganz anderen Gegend als der, wo man sie jetzt entdeckt hat. Der Ökologe Byron Adams von der Brigham Young University in Utah vermutet, dass sie ursprünglich in den Transantarktischen Berge gelebt haben könnten, die etwa 50 Kilometer vom Lake Mercer entfernt liegen. Während der Wärmeperioden vor 10 000 Jahren und vor 120 000 Jahren, als die Eisschicht für kurze Zeit abnahm, könnten sie von dort über Wasserläufe in den See gelangt sein.  Eine andere These ist, dass die Kadaver irgendwann am Eis angefroren sind und darin weitertransportiert wurden. 

Subglazilae Seen formen die großen Eisströme der Antarktis mit

Ökologe Adams hält es nicht für ausgeschlossen, dass man in der düsteren Umwelt des Lake Mercer auch noch lebende Organismen finden könnte. Analysen ergaben, dass der Sauerstoff im  Wasser dafür reichhaltig genug wäre. Zudem haben die Forscher auch hier Bakterien gefunden, von denen sich Lebewesen ernähren könnten.

Anhand von DNA-Analysen wollen die Wissenschaftler nun klären, ob es sich bei den Krebstieren, um Arten gehandelt hat, die im Meer- oder Süßwasser lebten. Außerdem wollen sie versuchen, mit Hilfe der Kohlenstoffanalyse das Alter der gefundenen Tiere einzuordnen. Daraus ließen sich auch Rückschlüsse darauf ziehen, wann und in welchem Maße sich die Gletscher in der Antarktis vor Tausenden von Jahren zurückzogen. 

Das wäre auch für Glaziologen wie Angelika Humbert vom AWI interessant, denn wie alt die subglazialen Gewässer sind, lässt sich kaum feststellen. Humbert erforscht zudem, wie subglaziale Seen die großen Eisströme in der Antarktis mitgeformt haben. „Das Wasser der Seen könnte wie ein Gleitmittel auf die Gletscher gewirkt haben“, sagt Humbert. Zum Vergleich: Ähnlich verhält sich Honig, den man auf Öl auskippt. Auf dem geschmierten Untergrund bewegt er sich schneller nach vorne. Möglicherweise war ein subglazialer See auch eine solche Rutschbahn für den gigantischen Recovery-Gletscher, der tausend Kilometer vom Rand ins Landesinnere hineinragt. In der Welt unter der Antarktis gibt es also noch einiges zu enträtseln. 

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