Bodenchemische und -biologische Reaktionen auf eine spärliche, frühe Kolonie von Dreizehenmöwen (Rissa tridactyla) in der arktischen Bergbausiedlung Pyramiden (Svalbard)

Vögel verwandeln eine Geisterstadt in einen Hotspot

In der hocharktischen Bergbausiedlung Pyramiden, einer verlassenen Siedlung aus sowjetischer Zeit auf Svalbard, haben Hunderte Dreizehenmöwen die Fensterbänke eines seit Langem leerstehenden Wohnblocks eingenommen. Ihre Anwesenheit ist mehr als eine Kuriosität für Touristinnen und Touristen: Die Vogelkotablagerungen verändern leise den darunterliegenden Boden. Diese Studie untersucht, wie eine relativ kleine, junge Seevogelkolonie die Chemie und die mikroskopische Tierwelt des umgebenden Bodens in einer der rauesten Umgebungen der Erde umgestalten kann.

Warum arktische Böden einen Schubs brauchen

Die arktische Landschaft ist typischerweise arm an Nährstoffen und Leben. Lange, dunkle Winter, gefrorener Untergrund und kaum direkte Verschmutzung halten die Produktivität niedrig und die Nahrungsnetze einfach. Seevögel wirken jedoch wie natürliche Frachtschiffe, die Nährstoffe und Verunreinigungen aus dem Meer an Land bringen – über ihren Guano. Rund um Svalbard bereichern Millionen von Seevögeln einzelne Tundraflächen und verwandeln sie in grüne, biologisch reiche Oasen. Pyramiden ist anders: Hier liegt eine Kolonie von etwa 380 Dreizehenmöwen-Nestern auf einem menschengemachten Gebäude, eingebettet in eine Landschaft, die bereits von früherem Kohleabbau und leichter Kontamination geprägt ist. Die Forschenden wollten wissen, wie weit der Einfluss dieser neuen Kolonie reicht und wie er mit dem menschlichen Erbe der Stadt interagiert.

Veränderungen messen: vom Gebäude nach außen

Um diese Fragen zu beantworten, entnahm das Team Bodenproben entlang von drei geraden Linien, die vom Möwenhaus wegführten. An jeder Linie sammelten sie Boden direkt neben der Wand sowie in 10 und 20 Metern Entfernung. Sie untersuchten Boden-pH, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und zahlreiche Spurenelemente und verglichen diese Werte mit typischen Messwerten aus benachbarter Tundra. An denselben Stellen extrahierten sie sorgfältig drei Gruppen winziger Wirbelloser – Milben, Springschwänze und Bärtierchen (Tardigrada) – um zu sehen, wie diese Tiere auf die veränderten Bedingungen reagierten. Statistische Werkzeuge halfen anschließend, zu trennen, welcher Anteil der Variation in der Bodenfauna durch die Entfernung zu den Vögeln und welcher durch bestimmte chemische Faktoren erklärt werden kann.

Starke, aber lokale Veränderungen im Boden

Der Boden direkt unter der Kolonie erwies sich als chemischer Hotspot. Hier war der Boden saurer und enthielt deutlich mehr organische Substanz, Stickstoff und Phosphor als nur kurze Meter entfernt – in einigen Fällen deutlich höhere Werte als in ungestörter Tundra. Dieses angereicherte Areal wies außerdem erhöhte Konzentrationen an Metallen wie Cadmium, Kupfer, Chrom, Blei, Zink und Arsen auf, teilweise gebunden in der organikreichen Oberfläche. Bereits 10 Meter vom Gebäude entfernt waren die meisten Nährstoff- und Metallwerte wieder näher am Hintergrundniveau, und bei 20 Metern unterschieden sie sich weitgehend nicht mehr vom gewöhnlichen arktischen Boden. Das flache Gelände und der sehr geringe Niederschlag in Pyramiden scheinen das vogelabgeleitete Material größtenteils direkt unter den Nestern zu halten und zu verhindern, dass es sich seitlich über die Landschaft verteilt.

Winzige Lebewesen, gemischte Reaktionen

Die winzigen Bewohner des Bodens reagierten nicht einheitlich. Einige Milben, darunter mobile Räuber und spezialisierte, mitziehende Formen, waren in der guanoreichen Zone unter der Kolonie am zahlreichsten – möglicherweise weil sie Beute oder Mikroben verfolgen, die von der Nährstoffzufuhr profitieren. Andere Milbengruppen erreichten ihre Höchstwerte in mittleren Entfernungen, während eine auffallend große Population einer winzigen prostigmatid-Milbe in den am weitesten entfernten, relativ ungestörten Böden extrem hohe Zahlen zeigte. Springschwänze, wichtige Zersetzer in arktischem Moos und Streu, waren tendenziell näher an der Kolonie häufiger, doch die Unterschiede waren nicht stark genug, um statistisch eindeutig zu sein. Im Gegensatz dazu waren Bärtierchen unter der Kolonie seltener und weniger divers und wurden mit zunehmender Entfernung häufiger und artenreicher. Die Autorinnen und Autoren vermuten, dass die Bodenversauerung – nicht nur die Nährstoffzufuhr allein – das Leben dieser sonst sehr widerstandsfähigen „Wasserbären“ erschweren könnte.

Was dieses arktische Experiment zeigt

Indem die Forschenden Bodenchemie und Wirbellosen-Gemeinschaften entlang dieser kurzen Transekten verglichen, fanden sie heraus, dass die einfache Entfernung zur Vogelkolonie den größten Teil der ökologischen Geschichte erklärt. Je weiter man sich vom Gebäude entfernt, desto steiler ist der Gradient in Guanoeintrag, Versauerung und Metallbelastung, und die winzigen Bodenbewohner ordnen sich entlang dieses Gradienten in taxa-spezifischer Weise neu an. Die zentrale Botschaft für eine allgemeine Leserschaft lautet: Selbst eine bescheidene Seevogelkolonie auf einer stillgelegten menschlichen Struktur kann einen starken, aber sehr lokal begrenzten Hotspot erzeugen – sie konzentriert marine Nährstoffe und Schadstoffe in einem schmalen Bodenband, verändert, wer dort lebt, und lässt doch die weitere arktische Landschaft schon wenige Schritte entfernt weitgehend unberührt.

Zitation: Klimaszyk, P., Magowski, W., Kaczmarek, Ł. et al. Soil chemical and biological responses to a sparse, early-stage black-legged kittiwake (Rissa tridactyla) colony in the Arctic mining settlement Pyramiden (Svalbard). Sci Rep 16, 11648 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42627-4

Schlüsselwörter: Arktische Seevögel, Bodenchemie, Möwenkolonie, Bodenwirbellose, Svalbard