Hintergrundinformationen

Hintergrundinformationen zur Antarktis

Pinguin in der Antarktis

Foto: Hans-Ulrich Peter

"Man stelle sich ein Land vor, größer als Australien und Europa zusammen, sonniger als Kalifornien und kälter als das Gefrierfach eines Eisschranks, trockener als Arabien, höher als die Schweiz und leerer als die Sahara - es gibt nur einen Ort auf den diese Beschreibung zutrifft, auf die Antarktis, jenen fremdartigen Kontinent am untersten Rande unserer Erde."
(Joseph M. Dukert, "Die Antarktis")

Hintergrundinformationen

Die Antarktis umfasst gemäß der politischen Definition des Antarktisvertrages das gesamte Gebiet südlich 60° südlicher Breite und damit sowohl den Antarktischen Kontinent, vorgelagerte Inseln und Schelfeisflächen als auch das angrenzende Südpolarmeer. Mit rund 14,2 Mio km² ist die Antarktis der fünftgrößte Kontinent und damit fast anderthalb mal so groß wie Europa. Die Länge der Küstenlinien beträgt 32.000 km.

Der antarktische Kontinent wird von einem Ringozean, dem Südpolarmeer, umschlossen. Der hier vorherrschende Zirkumpolarstrom bildet zwischen 40° und 60° S mit der antarktischen Konvergenz eine Front, entlang derer kaltes, nordwärts fließendes Oberflächenwasser des Südpolarmeers auf südwärts fließendes wärmeres Meerwasser trifft. In dieser Zone fällt die Temperatur des Oberflächenwassers abrupt von circa 8 °C auf unter 2 °C. Die antarktische Konvergenz bewirkt eine marine und biologische Grenze. Ihre Lage ist abhängig von Jahreszeit, Wetter und Längengrad.

Geologisch lässt sich die Antarktis in ein großes eisbedecktes Hochplateau in der Ostantarktis sowie in einen unter dem Eis liegenden Inselarchipel mit ausgeprägten Bergmassiven im Westen, die Antarktische Halbinsel, gliedern. Das Transantarktische Gebirge trennt diese beiden Bereiche voneinander und gilt mit ca. 2.900 km Länge als fünftlängste Gebirgskette der Erde. Mit einer mittleren Höhe von 2.500 m - wobei die Inlandeisbedeckung teilweise bis zu 4.000 m mächtig ist - stellt die Antarktis den höchsten Kontinent dar. Die höchste Erhebung ist der Mount Vinson mit 4.897 m.ü.NN. In der Antarktis sind vulkanisch aktive Gebiete zu finden, so z. B. den Vulkan Mount Erebus auf der Ross-Halbinsel oder die vom Meer überflutete Caldera Deception Island an der Antarktischen Halbinsel.

Lediglich weniger als 1 % der Landfläche sind eisfrei. Im Winter erhöht sich die Fläche des Eisesdurch die starke zirkumpolare Seeeisbedeckung im Winter nahezu auf rund 20 Mio. km². Im Eis der Antarktis sind 70 bis 85 % des gesamten Süßwassers der Erde gebunden. Ein Abschmelzen der Eiskappe würde zu einer weltweiten Meeresspiegelerhöhung von bis zu 60 m und einer Anhebung der Antarktischen Landmassen um 300 - 400 m führen.

Aufgrund der südpolaren Lage, der großen Höhenlage sowie der permanenten Eisdecke, die rund 80 % der Sonneneinstrahlung reflektiert, herrscht in der Antarktis ein extremes Klima. So liegt das Temperaturmittel im Inneren des Kontinents im Sommer nur bei -15 bis -35 °C und im Winter sogar bei -40 °C bis -70 °C. Die Temperaturen in den Küstengebieten sind aufgrund des ozeanischen Einflusses jedoch deutlich gemäßigter mit 5 °C bis -5 °C im Sommer und -15 °C bis -30 °C im Winter. Die weltweit niedrigste jemals gemessene Temperatur betrug -89,2 °C (gemessen am 21.7.1983 in der sowjetischen Antarktisstation Wostok). Gleichzeitig gilt die Antarktis aufgrund geringer Niederschlagsmengen und der häufig auftretenden katabatischen Winde als der trockenste und windigste Kontinent.

Im Bereich der Westlichen Antarktischen Halbinsel wurde in den letzten Jahrzehnten ein besonders drastischer Temperaturanstieg von mehr als 2 °C verzeichnet. Im Winter stieg die Temperatur im Mittel sogar um 5‑6 °C. Dies entspricht der stärksten und schnellsten Erwärmung weltweit und verursachte bereits eine überdurchschnittlich hohe Zahl an Schelfeisabbrüchen. Im Gegensatz dazu wächst der Eispanzer der Ostantarktis, was durch erhöhte Niederschlagsmengen aufgrund der verstärkten Verdunstung über den Ozeanen erklärt wird.

James Cook gelang als es Ersten, den südlichen Polarkreis zu überqueren und die Antarktis zu umsegeln. Die Entdeckung der Antarktis 1820 wird je nach Quelle dem Deutschbalten Fabian von Bellingshausen, dem Engländer Edward Bransfield oder dem US-Amerikaner Nathaniel Palmer zugeschrieben. Als erster Mensch betrat der US-amerikanische Robbenjäger John Davis im Jahre 1821 antarktisches Festland. Den geographischen Südpol erreichte als Erster der Norweger Roald Amundsen, gefolgt von dem Engländer Robert Falcon Scott, der auf dem Rückweg umkam. Der erste Polüberflug gelang im Jahre 1929 dem US-Admiral Richard. E. Byrd.

Flora und Fauna

Aufgrund der extremen klimatischen Bedingungen beschränkt sich die terrestrische antarktische Flora hauptsächlich auf Flechten, Moose, Algen und Pilze. Lediglich zwei Vertreter der Blütenpflanzen kommen hier vor. Neben der zur Familie der Nelkengewächse gehörenden Antarktischen Perlwurz (Colobanthus quitensis) ist dies die Antarktische Schmiele (Deschampsia antarctica).

Während die Artenzahl durch die Kälte stark limitiert ist, kommen diejenigen Tierarten, die sich den harschen Bedingungen angepasst haben, in enormen Mengen vor. Alle höheren Tiere leben in Küstennähe oder im Meer und sind auf Nahrung aus dem Meer angewiesen. Das Südpolarmeer bietet mit seiner geringen Temperaturen und hohem Mineralgehalt die Grundlage für eine extreme Produktivität. Die Schlüsselrolle im Nahrungsnetz der Antarktis hat der Antarktische Krill (Euphausia superba) inne, der sich wiederum von Phytoplankton, hier v. a. Kieselalgen, ernährt. Das Vorkommen von Krill wird auf 1 Mrd. Tonnen geschätzt und stellt die Hauptnahrung von Fischen, Seevögeln, inkl. Pinguinen, Robben und Wale dar.

Die charakteristischsten Antarktisbewohner sind sicherlich die Pinguine. Jedoch nur zwei Arten gelten als echte Antarktische Pinguine: der Kaiserpinguin (Eudyptes forsteri) und der Adéliepinguin (Pygoscelis adeliae). Daneben brüten noch drei weitere Pinguinarten sowohl im Gebiet der Maritimen Antarktis als auch der Subantarktis: Zügelpinguin (Pygoscelis antarctica), Eselspinguin (Pygoscelis papua), Goldschopfpinguin (Eudyptes chrysolophus). Weitere in der Antarktis brütende Seevögel sind z.B. Riesen- und Kapsturmvögel, Schnee- und Silbersturmvögel, Sturmschwalben, Skuas, Möwen, Seeschwalben oder Scheidenschnäbel. Säugetiere sind in der Antarktis nur in Form von sechs Robbenarten und zahlreichen Walarten vertreten und an das Leben im Südpolarmeer gebunden. Arthropoden bzw. Gliederfüßer wie Mücken, Milben oder Springschwänze sind die einzigen dauerhaften Bewohner der nicht von Eis bedeckten Landflächen.

Politische Verhältnisse und Abkommen zum Schutz der Antarktis

Angeregt durch das Internationale Geophysikalische Jahr 1957/58 unterzeichneten zwölf Staaten den Antarktisvertrag, der 1961 in Kraft trat. Dieses bedeutende internationale Abkommen gewährleistet die friedliche Nutzung der Antarktis, die freie internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit mit ungehindertem Informationsaustausch, die Zurückstellung der Gebietsansprüche einzelner Länder, das Verbot militärische Aktivitäten sowie die Beseitigung und das Einfuhrverbot radioaktiver Abfälle. Damit wurden die Gebietsansprüche, die von sieben Staaten (Argentinien, Australien, Chile, Frankreich, Neuseeland, Norwegen und das Vereinigte Königreich) erhoben werden und sich teilweise überlappen, eingefroren, d.h. sie werden weder negiert noch anerkannt.

Daneben wurden seitdem weitere Maßnahmen und Konventionen zum Schutz der antarktischen Flora und Fauna, der antarktischen Robben und zur Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis verabschiedet. Schließlich wurden 1991 mit dem Umweltschutzprotokoll zum Antarktisvertrag ("Madrid-Protokoll") die schärfsten und umfangreichsten internationalen Umweltschutzregelungen vereinbart. Hierin verbieten die Vertragsstaaten bis zum Jahr 2041 den Abbau von Rohstoffen in der Antarktis und verpflichten sich, die Antarktis ausschließlich dem Frieden und der Wissenschaft zu widmen, um sie so für künftige Generationen zu schützen.

In jährlichen Konsultativtagungen (Antarctic Treaty Consultative Meeting - ATCMExterner Link) widmen sich die Vertragsstaaten vor allem dem Umweltschutz sowie dem Informationsaustausch, der Verbesserung der wissenschaftlichen Zusammenarbeit, der institutionellen Fortentwicklung des antarktischen Systems.

Forschung in der Antarktis

Gemäß den Festlegungen des Umweltschutzprotokolls des Antarktisvertrags stellt die Antarktis ein dem Frieden und der Wissenschaft gewidmetes Naturreservat dar. Die Antarktis ist angesichts ihrer einzigartigen regionalen und globalen Bedeutung, z. B. für die Entwicklung des Weltklimas, die Dokumentation von Prozessen der Erdgeschichte oder Untersuchungen zu biologisch-evolutiven und geologischen Prozessen, von herausragender wissenschaftlicher Bedeutung. Aufgrund ihrer weitgehenden Unberührtheit kann die Antarktis zu Recht als größtes Freiluftlabor der Erde bezeichnet werden. So ist es beispielsweise heute möglich, mit Hilfe von Eisbohrkernen und modernen Analysemethoden umfassende Aussagen über klimatische und atmosphärische Veränderungen der vergangenen 900.000 Jahre zu treffen.

Das wissenschaftliche Komitee für Antarktisforschung (Scientific Committee of Antarctic Research - SCARExterner Link) ist zuständig für die Initiierung, Entwicklung und Koordinierung internationaler Forschung in der Antarktis und im Südpolarmeer und deren globaler Bedeutung.

Die heutige Forschung konzentriert sich auf aktuelle Fragen der klimatischen, glazialen und marinen Verhältnisse, da diese von hoher Bedeutung für den globalen Energie- und Wasserhaushalt sind. Beteiligte Fachgebiete sind u. a. Geodäsie, Geographie, Geologie, Glaziologie, Kartographie, Mineralogie, Physik, Geophysik, Ozeanographie, Meteorologie, Biologie, Geoökologie.

Derzeit betreiben 29 Vertragsstaaten rund 100 antarktische Forschungsstationen und -camps, von denen etwa 40 ganzjährig genutzt werden. Deutschland unterhält mit Neumeyer III auf dem Ekström-Schelfeis eine ganzjährig besetzte Forschungsstation sowie mehrere Sommerstationen, darunter auch das in Kooperation mit Argentinien betriebene Dallmann-Labor auf King George Island.

Derzeit liegt die Anzahl der in der Antarktis lebenden und arbeitenden Menschen zwischen 4.000 und 5.000 im Sommer und rund 1.000 im Winter.

Angesichts der extremen klimatischen Bedingungen und der Abgeschiedenheit ist der Betrieb der Forschungsstationen mit einer aufwändigen Logistik verbunden.

Aufgrund der guten Erreichbarkeit durch die Nähe zu Südamerika konzentrieren sich zahlreiche Forschungsstationen auf den South Shetland Islands. Allein King George Island, die größte Insel dieser Inselgruppe, weist mit zehn ganzjährigen, drei Sommerstationen, zahlreichen Feldhütten sowie einer Landebahn die größte Infrastrukturdichte in der Antarktis auf.

Tourismus in der Antarktis

Lange Zeit machten Wissenschaftler den Großteil der Antarktisreisenden aus. Seit dem Beginn des Antarktistourismus in den 1950er Jahren wuchs die Anzahl der Touristen jedoch um ein Vielfaches. Besuchten im Südsommer 1992/93 noch etwas mehr als 6.500 Besucher die Antarktis, waren es in der Saison 2018/19 bereits über 56.000, die Mehrzahl an Bord eines Kreuzfahrtschiffes. Dabei werden die Passagiere mit Schlauchbooten an attraktiven und leicht zugänglichen Orten angelandet, um die Landschaft, Tiere, Pflanzen, historische Relikte aus der Ära der Walfänger oder Entdecker zu beobachten. Inzwischen reisen auch immer mehr Besucher mit dem Flugzeuge an. Heute werden neben Kreuzfahrttourismus auch Yacht-, Flug-, Sport und Abenteuertourismus angeboten. Der Antarktistourismus konzentriert sich vor allem auf eisfreie Gebiete der Antarktischen Halbinsel und findet im Wesentlichen vor allem zwischen November und März statt. Die wichtigsten Ausgangsorte sind Ushuaia (Argentinien) und Punta Arenas (Chile). Deutsche Besucher bilden nach Touristen aus den Vereinigten Staaten die zweitgrößte Besuchergruppe.

Seit 1991 erarbeitet der Internationale Verband der Antarktis-Reiseveranstalter (International Association of Antarctica Tour Operators - IAATOExterner Link) auf freiwilliger Basis Richtlinien, um einen sicheren und umweltverträglichen Antarktistourismus zu gewährleisten. Nach einem rechtsverbindlichen Beschluss der Antarktisvertragsstaatenkonferenz (ATCM) aus dem Jahre 2009 dürfen sich u. a. nur noch jeweils maximal 100 Besucher an Land aufhalten und Kreuzfahrtschiffe mit mehr als 500 Passagieren keine Anlandungen mehr durchführen. Neben der kontinuierlichen Erarbeitung von spezifischen Regelungen für einzelne Anlandeplätze (Site Guidelines for Visitors, seit 2005) wurde inzwischen auch eine allgemeingültige Richtlinie für Antarktisbesucher (General Guidelines for Visitors to the Antarctic, 2011 verabschiedet) verabschiedet.

Umweltrisiken

Aufgrund der weitgehenden Isolation des antarktischen Kontinents stellt diese bislang noch weitgehend vom Menschen unbeeinflusste Region ein einzigartiges Referenzsystem für eine Vielzahl von Wissenschaftsfeldern dar.

Alle menschlichen Aktivitäten in der Antarktis tragen in unterschiedlichem Maße zur Belastung des Ökosystems bei. Vor allem die notwendige und zumeist aufwendige Logistik (Flug-, Schiffs- und Fahrzeugbewegungen) sowie der Betrieb der wachsenden Zahl der Forschungsstationen stellen z. T. erhebliche Risiken für die lokale Umwelt dar. Neben dem Umgang mit anfallendem Müll und Abwasser, direkter Störung von Tieren durch Stationsmitglieder, Fahrzeuge und Flugverkehr birgt die Energieerzeugung mittels Dieselgeneratoren ein hohes Risiko für Ölunfälle.

Eine weitere erhebliche Belastung des Ökosystems wird heutzutage durch den Tourismus verursacht. Der Antarktis-Tourismus findet im Wesentlichen während der Südsommermonate statt und konzentriert sich auf eisfreie Gebiete mit Tieransammlungen. Da diese Bereiche zur selben Zeit von Seevögeln und Robben zur Reproduktion zum Fellwechseln aufgesucht werden und gleichzeitig das Hauptverbreitungsgebiet der heimischen Pflanzenwelt sind, besteht ein erhebliches Störungspotential. Aufgrund der begründeten Lenkungsbemühungen konzentriert sich der Antarktis-Tourismus i. d. R. auf wenige Regionen, wodurch ein Gewöhnungseffekt der Tierwelt nachweisbar ist. Andererseits werden durch die starke Konzentration des Tourismus auf bestimmte Gebiete dessen Auswirkungen auf diese Bereiche durch kumulative Effekte möglicherweise verstärkt.

Als problematischer sind jedoch z. T. vollkommen unregulierte Tourismusformen anzusehen, wie z. B. extreme Sportaktivitäten, private Expeditionen oder Yachtreisen. Oftmals führen diese Touren Besucher in bislang unberührte Gebiete. Umso bedeutender ist die Vermeidung jeglicher Störung von Flora und Fauna und sonstiger Schäden am empfindlichen Ökosystem der Antarktis.

Das Arbeitsgebiet der Arbeitsgruppe Polar- & Ornitho-Ökologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena

Seit einer Überwinterung 1983-1985 von Dr. H.-U. Peter in der sowjetischen Station Bellingshausen arbeiten Mitglieder der Arbeitsgruppe Polar- & Ornitho-Ökologie des Instituts für Ökologie und Evolution der Friedrich-Schiller-Universität Jena regelmäßig in der Antarktis. Die untersuchten Gebiete erstrecken sich auf verschiedene Bereiche im Gebiet der South Shetland Islands, einer der Antarktischen Halbinsel vorgelagerten Inselgruppe. So wurden Studien auf Hannah Point/Livingston Island, Penguin Island und King George Island durchgeführt, mit Schwerpunkt auf der Fildes- und der Potter-Halbinsel auf King George Island.

Projekte der Arbeitsgruppe Polar- & Ornitho-Ökologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena

Gegenstand der Forschung der Arbeitsgruppe Polar- & Ornitho-Ökologie sind vor allem Studien zu Migration, Life-History, Nahrungsstrategie und Populationsökologie polarer Seevögel (Skuas, Südlicher Riesensturmvogel, Pinguine). Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Entwicklung von Managementplänen auf der Basis von Gefährdungsanalysen, das Monitoring von Seevogel- und Robbenbeständen sowie die Dokumentation von Gletscherrückzugsgebieten in Bezug auf die regionale klimatische Entwicklung.

Die Hintergrundinformationen wurden z. T. zusammengestellt aus:

Shirihai, H. (2002): A Complete Guide to the Antarctic Wildlife. Alula Press Oy, Finland.
www.uba.de
www.awi.de
www.iaato.org
www.wikipedia.de

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