Die Erwärmung des Klimas verschiebt ökotonale Grenzen in nördlichen Gewässern

Warum sich verschiebende nördliche Seen alle betreffen

Weit im Norden, wo Wälder in Tundra übergehen, durchziehen tausende Seen die Landschaft. Diese Gewässer sind mehr als nur malerisch – sie speichern Kohlenstoff, nähren Wildtiere und beeinflussen das globale Klima. Diese Studie zeigt, dass sich, während die Arktis deutlich schneller erwärmt als der Rest des Planeten, die unsichtbaren Grenzen, die verschiedene Typen nördlicher Seen trennen, nach Norden verschieben und damit offenbaren, wie rasch ganze Ökosysteme durch den Klimawandel umgestaltet werden.

Seen entlang einer langen nördlichen Reise

Um diese Veränderungen nachzuverfolgen, kehrten Forschende in ein bemerkenswertes natürliches Labor zurück: eine Kette von 69 Seen, die sich über etwa 1.400 Kilometer durch Nord-Québec und Labrador erstreckt, vom dichten borealen Wald im Süden bis zur offenen Tundra im Norden. Viele dieser Seen wurden erstmals 1995 untersucht, kurz bevor sich die starke regionale Erwärmung entfaltet hat. Durch die Neubefahrung derselben Gewässer mehr als 25 Jahre später konnte das Team frühere und heutige Bedingungen direkt vergleichen und sehen, wie sich sowohl die Seen als auch die sie umgebenden Landschaften auf ein sich rasch veränderndes Klima eingestellt hatten.

Kleine Algen als Wächter des Wandels

Statt sich auf Fische oder große Pflanzen zu konzentrieren, nutzten die Wissenschaftler mikroskopische Algen, die Kieselalgen genannt werden, als ihre wichtigsten Indikatoren für Veränderungen. Diese einzelligen Organismen, von glasähnlichen Schalen umgeben, reagieren sehr empfindlich auf Wassertemperatur, Licht und Chemie und bilden die Grundlage von Seenahrungsketten. Durch die Untersuchung von in Oberflächensedimenten erhaltenen Kieselalgen und die Messung moderner Wasserchemie konnte das Team Seen mit ähnlichen biologischen und umweltbezogenen Merkmalen gruppieren. Dort, wo sich diese Gruppen entlang der Nord–Süd-Achse deutlich verschoben, definierten sie breite Übergangszonen – „aquatische Ökotone“ – die markieren, wo eine Art von Seengemeinschaft in eine andere übergeht.

Versteckte Grenzen in Bewegung

Die Forschenden identifizierten drei große aquatische Ökotone entlang des Transekts. In den mittleren 1990er-Jahren stimmten diese Zonen eng mit bekannten Landübergängen überein, wie dem Wechsel vom geschlossenen borealen Wald zu offeneren subarktischen Wäldern und schließlich zur Wald-Tundra. Bis 2021–22 hatten sich alle drei aquatischen Ökotone spürbar nach Norden verschoben, in einigen Fällen um bis zu etwa 150 Kilometer. Das bedeutet, dass jene Seengemeinschaften, die früher für südlichere Klimazonen typisch waren, nun viel weiter nördlich vorkommen. An manchen Orten schrumpften die Artenunterschiede innerhalb eines Ökotons, was darauf hindeutet, dass Seen einander ähnlicher werden – ein Zeichen für biotische Homogenisierung, bei der lokale Einzigartigkeit verloren geht.

Erwärmung, Vernässung und veränderte Uferzonen

Diese verschiebenden Grenzen traten nicht isoliert auf. Im selben Zeitraum stiegen die Lufttemperaturen, die frostfreien Tage wurden zahlreicher, und es kam zu einer großflächigen „Vergrünung“, als Sträucher und andere Vegetation sich ausbreiteten. Gleichzeitig taut der Permafrost – der langjährig gefrorene Boden, der große Teile des Nordens unterlagert. Zusammen verändern diese Prozesse, wie Wasser, Nährstoffe und Kohlenstoff vom Land in die Seen gelangen. Die Studie zeigte, dass Seen nahe den sich verschiebenden Ökotonen besonders stark mit zunehmender Sommerwärme und in geringerem Maße mit Veränderungen im Niederschlag verbunden waren. Gelöster organischer Kohlenstoff, die Substanz, die Wasser teefarben oder „gebrochen“ erscheinen lassen kann, veränderte sich in vielen Seen, jedoch nicht immer in dieselbe Richtung, was die komplexe Mischung aus lokalen Böden, Vegetation und Wetterereignissen widerspiegelt.

Was das für das zukünftige Nord bedeutet

Für Nicht-Fachleute ist die Botschaft klar: Mikroskopisches Leben in nördlichen Seen reorganisiert sich bereits im Einklang mit der raschen klimatischen Erwärmung. Aquatische Gemeinschaften, die einst die Grenze zwischen Wald und Tundra markierten, ziehen nach Norden und folgen neuen Kombinationen aus Temperatur, Niederschlag, Vegetation und tauendem Boden. Diese Verschiebungen können sich durch ganze Nahrungsnetze fortpflanzen und Insekten, Fische, Vögel und Säugetiere beeinflussen sowie die Art und Weise verändern, wie nördliche Landschaften Kohlenstoff speichern und sauberes Wasser bereitstellen. Die wandernden Seen-Grenzen der Studie bieten eine frühe Warnung, dass die ökologische „Karte“ des Nordens innerhalb einer Menschenlebenszeit neu gezeichnet wird.

Zitation: Alibert, M., Pienitz, R. & Antoniades, D. Climate warming is shifting northern aquatic ecotones. Sci Rep 16, 6735 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37392-3

Schlüsselwörter: Arktische Seen, Klimawandel, Ökotone, nördliche Ökosysteme, Permafrost-Tau