Umweltentwicklung eines Küstensees in den Larsemann Hills, Ostantarktika, während des Holozäns: eine multiproxy Perspektive

Die Geschichte eines verborgenen Polarsees nachvollziehen

Am eisigen Rand von Ostantarktika bewahrt ein kleiner blauer See, nur wenige hundert Meter vom Meer entfernt, ein detailliertes Tagebuch vergangener Klimaveränderungen. Indem Wissenschaftler das Sediment am Grund Schicht für Schicht lesen, rekonstruierten sie, wie sich dieser See in den letzten sechstausend Jahren schrittweise von einem Meeresbecken zu einem isolierten Süßwassersee wandelte. Dieses Verständnis ist mehr als eine lokale Kuriosität: Es hilft Forschern einzuschätzen, wie der gewaltige ostantarktische Eisschild zugenommen oder abgenommen hat und wie zukünftiges Abschmelzen den globalen Meeresspiegel anheben könnte.

Ein Küstensee am Ende der Welt

Der Heart Lake liegt in den Larsemann Hills, einer seltenen eisfreien Oase an der Küste von Ostantarktika. Heute liegt er etwa fünf Meter über dem Meeresspiegel und rund 200 Meter vom Ufer entfernt, umgeben von felsigen Hügeln und gespeist von Schneeschmelze. Seine Nähe zum Ozean macht ihn besonders empfindlich gegenüber Veränderungen des Meeresspiegels und dem vertikalen „Ausgleich“ des Untergrunds, wenn Gletscher dünner werden und zurückweichen. Ist der Meeresspiegel hoch, kann das Becken vom Ozean überflutet werden; sinkt der Meeresspiegel oder hebt sich das Land, kann dasselbe Becken abgeschnitten werden und sich zu einem See entwickeln. Das macht den Heart Lake zu einem idealen natürlichen Messgerät dafür, wie Eis, Ozean und Land im Holozän — dem vergleichsweise warmen Abschnitt seit der letzten Eiszeit — miteinander wechselgewirkt haben.

Alte Klimasignale in Schlamm und Mikroben lesen

Um diese Geschichte zusammenzusetzen, entnahm das Team einen einen Meter langen Sedimentkern vom Seeboden. Jede Schicht im Kern steht für eine Zeiteinheit, die älteste unten, die jüngste oben. Sie datierten die Schichten mit Radiokohlenstoff und untersuchten sie dann mit einem Bündel von Methoden. Mikroskopische Algen, sogenannte Kieselalgen (Diatomeen), gaben Aufschluss darüber, ob das Wasser zu verschiedenen Zeiten salzig oder frisch war. Messungen magnetischer Minerale zeichneten nach, wie viel Gesteinsmaterial durch Gletscher, Wind oder Wellen eingetragen wurde. Chemische Fingerabdrücke der Sedimente zeigten, wie stark das umgebende Gestein verwittert wurde, was wiederum Hinweise darauf gibt, ob das Klima kalt und trocken oder vergleichsweise warm und feucht war. Zusammengenommen liefern diese unabhängigen Hinweise eine „Multiproxy“-Sicht auf Umweltveränderungen.

Vom Meeresboden zum Ufer des Sees

Der Kern zeigt drei Hauptphasen im Leben des Heart Lake. Für einen großen Teil der Zeit von etwa 6.400 bis 3.100 Jahren vor heute lag das Becken unter dem Meeresspiegel und fungierte als Teil des Meeresbodens. Marine und Meereis-Diatomeen dominieren diese älteren Schichten, und die Sedimente enthalten reichlich grobe, magnetisch starke Körner, vermutlich von nahegelegenen Gletschern und Küstenströmungen geliefert. Um etwa 4.300 Jahre vor heute beginnen die chemischen Zeichen verstärkter Gesteinsverwitterung zuzunehmen, was auf etwas wärmere und möglicherweise feuchtere Bedingungen hindeutet, die mehr Festgestein den Verwitterungsprozessen aussetzten. Etwa 3.100 Jahre vor heute treten dann die ersten Süßwasserdiatomeen auf, und die Sedimente zeigen eine Mischung aus marinen und süßwasserprägenden Signalen. Während dieses langen Übergangs lagen Meeresspiegel und Landhöhe eng beieinander, sodass das Becken zwischen Verbindung mit dem Ozean und dem Verhalten als seichter See wechselte.

Ein See löst sich vom Meer

Ungefähr vor 1.750 Jahren war die Trennung vom Ozean abgeschlossen. Von diesem Punkt an im Kern finden sich nur noch Süßwasserdiatomeen, die Zufuhr groben marinen und glazialen Materials nimmt ab, und das Ausmaß chemischer Verwitterung im umgebenden Gestein steigt weiter an. Der See wurde zu einem vollständig isolierten Süßwassersystem, mit dünnen, organisch reichen Lagen und von zyanobakteriellen Matten bedecktem Grund. Feine Veränderungen in der magnetischen Signatur und im Eintrag windverwehter Staubpartikel gegen das obere Ende des Kerns deuten auf eine spätere Abkühlungsphase hin, vermutlich verbunden mit dem über Jahrhunderte dauernden Kälteabschnitt, der als Kleine Eiszeit bekannt ist, obwohl die Auflösung zu gering ist, um alle Details dieser Phase nachzuzeichnen.

Was diese polare Zeitkapsel verrät

Für Nichtfachleute mag die Geschichte des Heart Lake wie ein spezielles antarktisches Rätsel klingen, doch sie liefert eine wichtige Lehre. Der allmähliche Wandel von einem submarinen Becken zu einem isolierten See dokumentiert, wie sich das Land angehoben hat, als der schwere Eisschild dünner wurde, und wie sich der regionale Meeresspiegel im Lauf der Zeit verändert hat. Diese langsamen Anpassungen, gesteuert durch das Gleichgewicht zwischen globalem Meeresspiegelanstieg und dem Rückfedern der Erdkruste, sind dieselben Prozesse, die künftige Küstenlinien formen werden, wenn heutige Eisschilde auf Erwärmung reagieren. Indem winzige Fossilien, magnetische Körner und chemische Marker kombiniert werden, zeigt diese Studie, wie ein scheinbar unscheinbarer See eine reiche, geschichtete Chronik von Eis, Ozean und Klima bewahren kann — und hilft, unser Verständnis dafür zu schärfen, wie empfindlich die Antarktis auf Veränderungen im Klimasystem der Erde reagiert.

Zitation: Joju, G.S., Warrier, A.K., Mahesh, B.S. et al. Environmental evolution of a coastal lake in the Larsemann Hills, East Antarctica during the Holocene: a multi-proxy perspective. Sci Rep 16, 9139 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39218-8

Schlüsselwörter: Ostantarktika, Holozäne Klimageschichte, Küstensee, relativer Meeresspiegel, Paläoumwelten