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Eis- und Klimaforschung Antarktis |
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Eis- und Klimaforschung Antarktis |
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Heard
Island and McDonald Islands (HIMI)
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Die Heard Insel und die McDonald Inseln (HIMI) bilden eine subarktische Inselgruppe, welche sich rund 4'000 km südwestlich von Australien im Südozean bzw. südlichen Indischen Ozean befindet. Die Australian Antarctic Division (ADD) wurde mit der Betreuung des 65'000 km2 grossen Meeresreservat (marine protected area (MPA)) um die Inselgruppe betraut. Das Meeresreservat gehört zum UNESCO Weltnaturerbe. HIMI wurde 1997 auf die Welterbeliste gesetzt. Die Heard Insel beherbergt einen besonders wertvollen Naturschatz. Sie gilt als eine der ursprünglichsten und der am wenigsten von Fremdeinflüssen berührten biologischen Naturlandschaften auf unserem Planeten. Die Inselgruppe ist von vulkanische Aktivitäten geprägt. Die höchste Erhebung ist der 2'745 m hohe Vulkan «Big Ben» auf der Heard Insel. (siehe auch: RAOnline Vulkane und Vulkanismus)
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| Im Reservat leben Tausende von brütenden und nicht brütenden Seevögeln und eine Vielzahl von Meeressäugetieren wie die Pelzrobben und die Seeelefanten. Ausgedehnte Kolonien von Pinguinen und Petrelvögeln haben sich angesiedelt.
Aus logistischen und finanziellen Gründen fehlen der ADD die Mittel, um eine intensive Forschung auf der Inselgruppe zu betreiben. Die ADD pflegt eine enge Zusammenarbeit mit der«International Union for the Conservation of Nature (IUCN)».
Die Website «Heard Island and McDonald Islands» ermöglicht interessierten Personen, ein tieferen Einblick in den faszinierenden Naturraum der Inselgruppe zu erhalten.
Die Heard Insel besteht aus einer grösseren Hauptinseln und wenigen kleineren Inseln. Durch eine Landanhebung als Folge von vulkanischen Aktivitäten hat sich die Landfläche der Hauptinsel seit 1992 von 1 km2 auf 2,5 km2 mehr als verdoppelt. |
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Vulkanische Aktivitäten auf der Heard Insel und McDonald Inseln (HIMI) |
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Die Umwelt auf der Heard Insel ist einem ständigen physikalischen und biologischen Wandel unterworfen. Menschliche Einflüsse waren bisher kaum feststellbar. Vulkanische Aktivitäten haben zu Veränderungen beigetragen. Inzwischen haben die Auswirkungen des Klimawandels die Insel ebenfalls erreicht. Rund 70% der Heard Insel ist mit Gletschern bedeckt. Diese aussergewöhnlichen Voraussetzungen machen die Insel zu einem zentralen Ort für die australische Antarktisforschung.
Auf der McDonald Insel leben Pinguine, Seehunde und viele Seevögel. Während 75'000 Jahren ereigneten sich auf der Insel keine Vulkanausbrüche mehr. 1992 mehrten sich vor allem an der östlichsten Ecke von McDonald die Anzeichen eines bevorstehenden Vulkanausbruchs. Seit 1992 ist der Vulkan bereits mehrmals ausgebrochen.
Die Heard Insel und die McDonald Inseln sind die Gipfel von submarinen Bergen, welche sich über dem submarinen Kerguelen Plateau erheben. Das Kerguelen Plateau ist Teil der in diesem Meeresgebiet dünnen Kontinentalkruste. Die Vulkane auf der Heard Insel und den McDonald Inseln werden von derselben Magmaquelle versorgt. Die Eigenschaften der austretenden Laven sind hingegen auf beiden Inselgruppen unterschiedlich. Die auf McDonald ausfliessende Lava ist äusserst viskos und fliesst nur sehr langsam. Die Lava verfestigt sich bereits in der Nähe der Austrittsöffnung.(siehe auch: RAOnline Vulkane und Vulkanismus)
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Satellitenaufnahmen aus dem Jahr 2001 zeigen, dass sich die Inselfläche damals innerhalb von 10 Jahren mehr als verdoppelt hat. An der Küste hat sich Bimsstein abgelagert und so neue Landflächen gebildet. Die Ränder der früheren Insel hatten sich während den Phasen mit vulkanischen Aktivitäten leicht angehoben. Durch diese Landhebung sind kleinere Inseln aus dem Meer aufgetaucht und das Meerwasser ist aus früheren Buchten abgeflossen. Auf der früheren Inselgruppe hat sich in einem Jahre dauernden Prozess eine einheitlichere, grössere Landfläche gebildet.
Auf derHeard Insel und den McDonald Inseln haben sich riesige Kolonien von Seevögeln angesiedelt. Mit Vorliebe suchen sich die Macaroni Pinguine die aus kiesartigen Bimssteinstücken bestehenden Strandabschnitte als Brutplätze aus.
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| Die Forscher gehen davon aus, dass die Vulkanausbrüche das Leben der Tiere auf der Inselgruppe nicht wesentlich beeinträchtigt hat. Robben und Pinguine befinden sich über lange Zeitabschnitte auf der Futtersuche im Meerwasser. Die Tiere müssen sich für die Paarungs- und Brutzeit eine dicke Fettschicht anfressen. Die Pinguine kehren von Ende August bis Ende September (also am Ende des antarktischen Winters) auf die Inseln zurück, um ihre Eier am Strand abzulegen. Die Robben kommen ab Oktober an Land, um ihre Jungen zur Welt zu bringen und sich anschliessend der Brutpflege zu widmen. |
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Im Oktober 2014 hat Bundesregierung von Australien den neuen Managementplan für das «Heard Island and McDonald Islands (HIMI) Marine Reserve 2014-2024» genehmigt und verabschiedet. Das Schutzgebiet umfasst seit März 2014 neu 72'000 km2 Landflächen und Meergebiete in der Inselgruppe. 6'200 km2 Wasserfläche wurden unter einen besonders strengen Schutz gestellt.
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Einfluss der Vulkane in der Antarktis auf die Artenvielfalt |
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| An und um die antarktischen Vulkane und in anderen geothermalen Gebieten konnten sich auch während der letzten Eiszeit ein Artenreichtum entwickeln. Wissenschaftler der Australian Antarctic Division und der Australian National University haben herausgefunden, dass die Artenvielfalt umso grösser ist desto näher sich der Lebensraum bei Vulkanen befindet. Die Forschungsergebnisse belegen die Hypothese, dass sich das Leben während der letzten grossen Vergletscherung in der Antarktis mit ihrem Höhepunkt vor rund 20'000 Jahren reichhaltig entwickeln konnte. Während dieser Eiszeit war der antarktische Kontinent wesentlich stärker mit Eis überzogen als heute. In geothermalen Gebieten konnten sich offenbar wegen der Bodenwärme eisfrei Flächen bilden.
Ein Forschungsteam mit Wissenschaftlern aus Australien, Grossbritannien und Neuseeland hat unter der Leitung von Dr. Aleks Terauds (Australian Antarctic Division) und Dr. Ceridwen Fraser (Australian National University) aus 39'000 Aufzeichnungen von antarktischen Arten ein Computermodell entwickelt. |
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Im Modell haben sie die Artenvielfalt in vulkanisch geprägten Gebieten auf dem Kontinent und der antarktischen Halbinsel mit derjenigen in nichtvulkanischen Regionen verglichen. Die Aufzeichnungen wurden von vielen Forschern während Jahrzehnten gesammelt.
Die Ergebnisse wurden drei verschiedenen Gruppen zugeordnet:
- Pflanzen (meistens waren dies Moose)
- Pilze (meistens waren dies Flechten)
- Wirbellose Tiere (Spinnen und spinnenähnliche Tiere, Würmer, usw.)
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| Nach heutigem Wissen waren seit der letzten Eiszeit 16 antarktische Vulkane aktiv. Die Vulkane haben drei Zonen mit vulkanischem Gestein gebildet. Eine ausgedehnte Schicht mit vulkanischem Gestein befindet sich auf der nördlichen Antarktischen Halbinsel, eine in Marie Byrd Land in der Westantarktis und eine in Victoria Land in der Ostantarktis. Um die aktiven Vulkankrater befinden sich geothermale Flächen mit heissen Böden. In diesen Zonen haben sich Teiche mit warmem Wasser, Fumarolen, Dampffelder und durch den Dampf geformte Eishöhlen gebildet. |
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Bei 9 Vulkanen und in der Region der "heissen Steine" (Gestein mit natürlicher Radioaktivität) in den Larsemann Hills wurden von den Forschern Analysen durchgeführt. Alle Forschungsorte in den vulkanischen und nichtvulkanischen Gebieten befanden sich weniger als 200 km von der Küste entfernt. Durch diese Standortwahl wollten die Forscher den Einfluss der Höhenlage auf die Artenvielfalt vermindern. Für jedem der Forschungsorte wurden Modelle entwickelt, welche die Biodiversität (Artenvielfalt) in einem Umkreis von 100 km abbilden können. Die Modelle enthalten Variablen, welche die Biodiversität beeinflussen können. Dazu gehören u.a. geografische Angaben über den Ort und seine Lage, die Präferenzen der gesammelten Proben, die Boden- und Lufttemperatur, die Exposition und die Grösse der geothermalen Region.
An allen untersuchten Regionen konnte ein deutlicher geothermaler Einfluss auf die drei Gruppen von Lebensformen nachgewiesen werden. Auf der Antarktische Halbinsel konnte ein Einfluss auf die wirbellosen Tiere nicht belegt werden. In dieser Region gibt es kaum wirbellose Tiere.
Originalarbeit:
C. Fraser, A. Terauds, J. Smellie, P. Convey and S. Chown (2014). Geothermal activity helps life survive glacial cycles. PNAS, doi 10.1073/pnas.1321437111
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