Das Bryosystem (Ökosystem der Moose) auf Antarktika

Eine Studie

 

 

Many surprises and puzzles remain.
Judson Linsley Gressitt

 

EINLEITENDE GEDANKEN …

… UND WAS ICH NOCH ERZÄHLEN WOLLTE …

 

 

… zu einer – als läge sie nicht nur empfundenermaßen, sondern tatsächlich auf einem anderen Planeten und selbst von diesem aus betrachtet noch – fernen Gegend im Wortsinn: Der sich für »das gegenüberliegende Gebiet« aus dem lateinischen contrata regio zum mittelhochdeutschen gegende und gegenote gewandelte Begriff scheint in der Namensgebung für den geheimnisvollen Kontinent am Südpol unseres Planeten in geradezu archetypischer Weise seinen Meister gefunden zu haben. Als ursächlicher Namensgeber diente hier die vom Menschen schon länger besiedelte und ihm somit »bekanntere« Arktis, deren Name sich aus dem altgriechischen Wort ἄρκτος für Bär herleitet und damit einen weiteren Bezugspunkt preisgibt, nämlich den zum Sternbild Großer Bär. Dieses diente seit jeher zur Orientierung und so erscheint die weitere sinngemäße Herleitung der Richtungsbezeichnung nördlich aus dem Begriff ἄρκτικός als fast folgerichtig. Zu der dann daraus abgeleitet so bezeichneten Arktis gesellt sich also ihr indirekt benanntes geographisches Gegenstück, die Antarktis, deren Name sich nun von ἀνταρκτικός herleitet und welche dem Menschen auch immernoch – trotz kleinerer »Einsichten« im tatsächlichen und übertragenen Sinne – weithin unbekannt ist.

   So also schweigt uns in bläulich schimmernder Unendlichkeit eine von schroffem Felsgestein und Schneegebirgen auf dem Land und mit in ihrer herben Schönheit aus dem Wasser ragenden Eisbergen durchwirkt eine rätselhafte Welt entgegen, die wir – und ich persönlich in staunender Demut – Antarktika nennen.


   Diese Studie meiner kleinen gedanklichen Expedition in solch weite, weiße Ferne habe ich zum Teil im nahen und grünen Großen Garten (an dessen südöstlicher Seite gegenüber dem zur »Dresdner Parkeisenbahn« gehörenden »Bahnhof Karcherallee« sich die Villa des Internates befindet, in welchem ich als Schüler der Spezialschule für Musik in Dresden wohnte) zu Papier gebracht – und alles daran, das Studium der Bücher, das Schreiben und Nachdenken, verbunden mit den Erinnerungen an diese Zeit und die Umstände, bedeuten mir sehr viel.
   Aus diesem Grunde habe ich mich meiner Hausarbeit auch noch einmal in einem besonderen Maße gewidmet, nicht nur, weil sie überhaupt meinen einzigen noch erhaltenen Text des Biologieunterrichtes an dieser Schule darstellt, sondern auch, weil sie letztlich die Hausarbeit meiner gesamten Schulzeit ist, an der mir bis heute am meisten liegt und bei deren Verfertigung mir übrigens in erheblichem Maße bewußt wurde, daß die längerfristige und intensive Arbeit an einem Thema – und sei es einfach eine Hausarbeit für die Schule oder später dann die Diplomarbeit für das Studium – von allen Formen des Studierens und Schreibens wohl am meisten zusagt.

⸺

    Ich liebe den Wald und freue mich jedesmal, wenn es besonders schöne Moose zu entdecken gibt. Als Kind haben mich aber vor allem deren Nachbarn und Mitbewohner, die Pilze, interessiert – natürlich dürfen die kulinarischen Gründe an dieser Stelle keinesfalls unbenannt bleiben! Noch heute habe ich die zwei schönen und großen in dunklem Holz eingerahmten Plakate über die »Speisepilze« und »Giftpilze«, deren Namen mir über die Jahre immer vertrauter wurden. – Was mich bis zum heutigen Tage fasziniert ist die Verbindung zwischen diesen so höchst interessanten Vertretern einer zauberhaften Welt in ihrem großen Formenreichtum und ihren oft ganz eigenwillig klingenden deutschen und lateinischen Namen, die ich auf einer ≈ 37 × 26 cm großen Pappe mit Bleistift notierte. Erfreulicherweise ist sie auch erhalten geblieben:

– Abbildung: Pilznamen Deutsch-Latein (ca. 1990) –

   Vielleicht gelingt mir ja an dieser Stelle ein eleganter Bogen über bryophile Pilze von der Mykologie wieder zurück zur Bryologie, jedenfalls entstand der Text über das Bryosystem auf Antarktika am Ende meines ersten Schuljahres auf der Spezialschule in der Zeit ab Ende Mai und in der Hauptsache in den Pfingstferien vom 1.–6. Juni 1995. Auf der Suche nach Büchern für meine Arbeit wurde ich in der Stadtbibliothek, die sich damals noch gegenüber dem Schauspielhaus befand, fündig und denke bis heute noch sehr gern an die gewissermaßen literarische Begegnung mit diesem entrückten Teil der Erde, welcher mit dem Ort, an dem ich mich befand, allenfalls gemein hat, daß er von dem selben Stern beschienen wird. Woran ich mich beim Lesen ganz besonders erfreute und ich mich deshalb auch bis heute gern daran erinnere, sind die eindrucksvollen und einfühlsamen Zeichnungen von Lucia deLeiris, welche die Antarktis tatsächlich mehrmals für längere Zeit besucht hat und ihre Eindrücke an Ort und Stelle mit dem Zeichenstift auf Papier festgehalten hat …

Dresden, 5. bis 28. November 2023 und 30. September 2024

 


Das Bryosystem (Ökosystem der Moose) auf Antarktika

Antarktika1 liegt mit Ausnahme kleiner Teile der Antarktischen Halbinsel und Ostantlantikas unter 66° 30′ südlicher Breite (Südpolarkreis). Die Grundlage für die Lebensgemeinschaft des Bryosystems bilden mit bloßem Auge sichtbare Moose, Flechten und in manchen Fällen dünne Algenüberzüge. Die Flechten sind am häufigsten verbreitet. Die seltneren Moose beherbergen dagegen die reichste Kleintierwelt. Algen sind zwar als Ernährungsgrundlage für einige Kleinstlebewesen von Bedeutung, spielen aber dennoch eine untergeordnete Rolle.

   Im Bryosystem gibt es je nach Standort verschiedene Typen, nämlich die feuchten Moosgemeinschaften in Niederungen, die Torfgemeinschaften auf gut entwässerten Berghängen, die Moos-Flechten-Gemeinschaften (mit Blatt- und Krustenflechten) an trockenen Standorten, die Flechtengemeinschaften an windexponierten Stellen und die Flechtengemeinschaften an Küstenfelsen (spritzwasserexponiert). Der Naturhaushalt des Bryosystems spielt sich in einem Kreislauf mit wenigen Gliedern und einer kurzen Nahrungskette ab. Die Primärproduktion erfolgt durch Algen, Flechten und Moose. Als Primärkonsumenten treten vor allem Springschwänze (Collembola), Bärtierchen (Tardigrada) und pflanzenfressende Milben in Erscheinung. Die Nahrungskette endet mit räuberischen Milben (Carnivore) als Sekundärkonsumenten. Bakterien bauen tote organische Substanz ab und tragen zur Bodenentwicklung bei (Detritivore). Somit sind alle Trophiestufen vertreten. In der Lebensgemeinschaft des Bryosystems leben auch Einzeller (Protozoen), Mücken, Rädertierchen (Rotatoria), Fadenwürmer (Nematoda) und Gliederfüßer (Arthropoden), zu denen auch das Bärtierchen gehört. Bärtierchen haben in der Regel vier Paar mit Krallen besetzte Stummelfüße und einen Saugschlund. Sie ernähren sich von lebenden Mooszellen und pflanzlichem Detritus, einige Arten fressen auch Rädertierchen und Fadenwürmer. Auf der Antarktischen Halbinsel und den maritim-antarktischen Inseln fand man bisher 17 Arten. Ihre Populationsdichte in feuchten Moospolstern liegt auf Signy Island bei weniger als 90.000 Individuen pro m2 (das sind umgerechnet etwa 160 mg Trockengewicht).

   Unter den Gliederfüßern der Antarktischen Halbinsel spielen besonders Milben (Acari) und Springschwänze sehr wichtige Rollen. Die Milben sind mit über 30 Arten vertreten. Es existieren zeitweise sogar bis zu 200.000 Individuen (12 mg Trockengewicht) auf einem m2. Sie unterteilen sich in herbivore Arten, welche auf Moospflanzen nach einzelligen Algen suchen, und Räuber, welche Springschwänze und andere Milben angreifen. Auf der Antarktischen Halbinsel und den ihr vorgelagerten Inseln kennt man ca. 20 Arten von Springschwänzen. Ihre Populationsdichte erreicht 21.000 Tiere (220 mg Trockengewicht) pro m2. Die häufigste Art ist Cryptopygus antarcticus, welche die wichtigste Landarthropode Antarktikas darstellt. Deshalb heißt sie „Antarktischer Springschwanz“. Diese Art gehört (wie die meisten antarktischen Collembolen) der Familie Isotomidae innerhalb der Überfamilie Entomobryoidea an. Zur Gattung Cryptopygus gehören ungefähr 20 weitere Arten. In der Antarktis kommt der Springschwanz in allen Landhabitaten vor, welche nicht dauernd von Schnee oder Eis2 bedeckt sind. Sein Anteil an der Arthropodenfauna beträgt in Moospolstern ca. 70–90 %. Der antarktische Springschwanz lebt hauptsächlich von einzelligen Grünalgen, Pilzhyphen- und sporen. Der Springschwanz verwendet die aufgenommene Energie zum Aufbau eigener Körpermasse und für Stoffwechselprozesse. Eine Besonderheit dieser wechselwarmen Organismen (Rädertierchen, Arthropoden, Mücken, Milben, …) ist, daß sie sich durch Frostschutzmittel im Blut, Unterkühlbarkeit und anderer Strategien gegen Frost schützen.

   Bryophyten (Moose) wachsen auf sandigen Böden auf der Antarktischen Halbinsel und deren Nachbarinseln. Sie gedeihen besonders gut auf Plätzen in der Nähe von Brutkolonien z. B. von Pinguinen und Skuas (und anderen Seevögeln), wo Vogelkot und Nistmaterial (Flechten, Tang, Treibgut) die Struktur der Böden verbessern und diese anreichern. Abgestorbene Moospflanzen häufen sich meist an, wobei sie sich, unter dem Druck der lebenden Schicht, zu Torf umwandeln. Die Dicke der Moosschicht erreicht an manchen Stellen eine Dicke von 1m (!), wobei die obersten 20–25 cm nicht dauernd gefroren sind. Die Nettoproduktion dichter Moospolster beträgt durchschnittlich 400 g Trockengewicht pro m² und Jahr. (Dieser Wert liegt über dem vieler nördlicher und alpiner Tundren). Auf der Antarktischen Halbinsel und den dazugehörigen Inseln existieren etwa 45 bekannte Laubmoosarten, von denen zwei typische Arten dominieren: Polytrichum alpestre und Chorisodontium aciphyllum. Neben Laubmoosarten fand man auch fünf verschiedene Lebermoosarten (nur auf der Antarktischen Halbinsel). Von antarktischen Moosen sind etwa 80 Arten bekannt. Laub- und Lebermoose pflanzen sich hilfs beweglicher Zellen, den sogenannten Spermatozoiden, fort, welche sich mit den Eizellen in den weiblichen Fortpflanzungsorganen vereinigen. Die männlichen Gameten (Geschlechtszellen) gelangen mittels Wasserfilm zu den weiblichen Keimzellen. Durch die seltenen Regenfälle kommt es bei einigen Moosen nicht regelmäßig zur Fortpflanzung, aber durch die extreme Langlebigkeit der Moose (≈ 100 Jahre) erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer Fortpflanzung um das Vielfache.

   Flechten besiedeln meist als erste unwirtliche Lebensräume, sie sind also Wegbereiter für andere Pflanzenarten (auch Tierarten), z. B. für Moose. Verbreitetste Flechtenvorkommen gibt es auf der geschützten Westseite der Antarktischen Halbinsel und den ihr vorgelagerten Inseln. Flechten sind Organismen, die sich aus zwei Lebensformen aufbauen: Aus einer photosynthetisch aktiven Grün- (auch Blau-)alge und aus einem photosynthetisch nicht aktiven Pilz. Hier handelt es sich um Symbiose: Die Alge stellt durch Photosynthese gewonnene Energie für sich und den Pilz bereit; ausgleichend bietet der Pilz Schutz, Feuchtigkeit und Mineralstoffe.

Auf der Antarktischen Halbinsel gibt es ≈ 100 Flechtenarten: Blattflechten, Krustenflechten, Bartflechten, Nadelflechten, Strauchflechten und Laubflechten. Sie kommen durch gute Anpassung mit niedrigen Temperaturen, bei denen sie atmen und Photosynthese betreiben können, mit niedrigen Lichtstärken und geringer Feuchtigkeit aus. Sie wachsen sehr langsam, denn in 100 Jahren nimmt ihr Durchmesser um nur 10–16 mm zu. Ihre Nettoprimärproduktion beträgt maximal 250 g Trockengewicht pro m² und Jahr. Auf Antarktika (insbesondere auf der Halbinsel) gibt es zahlreiche Arten einzelliger Algen. Ihr Anteil an der Gesamtphotosyntheseleistung der Landökosysteme ist nicht genau bekannt, jedoch vermutlich gering.

   Typische abiotische Faktoren im Bryosystem sind geringe Luftfeuchtigkeit, Mangel an Boden, Knappheit an flüssigem Wasser, monatelange Dunkelheit (Polarwinter), das Fehlen einer Bodenkruste als Nährstoffreservoir. Die Kraft, diesen Umweltfaktoren zu trotzen, sehe ich bei den Pflanzen (Moos, Flechte, Alge) und den in ihnen beheimateten Lebensgemeinschaften schon als eine große Besonderheit an. (Gegenüber der Flora und Fauna in wärmeren Gebieten.)

   Auf Antarktika werden große Mengen an (seltenen) Bodenschätzen3 vermutet. Begänne man mit dem Abbau dieser Bodenschätze, so würde man infolgedessen diese einzigartige Flora und Fauna zerstören, denn eisfreie Gebiete, und nur in solchen wäre ein Abbau möglich, sind gleichzeitig der von Pflanzen und Tieren besiedelte Raum: Auf Eis wächst nichts!

   Seit Mitte der 60er Jahre gibt es einen Antarktistourismus mit steigenden Besucherzahlen. Jährlich reisen rund eintausend Touristen zur Antarktischen Halbinsel und den ihr vorgelagerten Inseln. Nicht nur durch organisierte Unternehmen, sondern zunehmend auch privat, reisen viele Abenteuerlustige nach Antarktika, um zu wandern, Berge zu besteigen oder auch wissenschaftliche Untersuchungen anzustellen. Durch solcherart (unkontrollierte) Aktivitäten wird die Natur auf Antarktika in mehr oder weniger starkem Maße geschädigt. Andererseits werden sich viele Touristen der Schönheiten dieses Kontinentes und dessen Gefährdung bewußt. Kommen die Touristen aber den Brutkolonien von Vögeln (Pinguine, Röhrennasen, Albatrosse, Sturmvögel, Skuas, Sturmschwalben, Lummensturmvögel, Mövenvögel, Scheidenschnäbel, Kormorane) zu nahe, kann es passieren, daß die Vögel ihr Brutgeschäft verlassen.

   Am 23. Juni 1961 trat ein Vertrag in Kraft, der die Unterzeichnerstaaten zur internationalen Zusammenarbeit, sowie vor allem zum Schutz Antarktikas und seiner natürlichen Ressourcen vor Zerstörung und Übermäßiger Ausbeutung verpflichten sollte: Der Antarktisvertrag. Es unterzeichneten: Argentinien, Australien, Neuseeland, Chile, Belgien, Japan, Frankreich, Südafrika, Großbritanien, Norwegen, die USA und die Sowjetunion. Diese zwölf Nationen kommen in diesem Vertrag überein, die Antarktis nur für friedliche, nichtmilitärische Zwecke zu nutzen, die Freiheit der wissenschaftlichen Forschung zu garantieren und wissenschaftliches Personal sowie Forschungsergebnisse auszutauschen, Nuklearversuche und die Beseitigung radioaktiver Abfälle nicht zu dulden und Aktivitäten, die diesem Vertrag zuwiderlaufen, nach Möglichkeit zu verhindern. Später unterschrieben noch eine Reihe weiterer Staaten diesen Vertrag entweder als Konsultativstaaten oder als einfache Mitgliedsstaaten. Ansammlungen von Müll (insbesondere der Forschungsstationen), achtlos ins Meer geleitete Abwässer und immer wieder Unfälle, bei denen Öl, Benzin oder ähnliche Stoffe auslaufen, richten irreparablen Schaden in der Antarktis an. Nun gilt es, die Antarktis um jeden Preis zu schützen, damit es nicht in ein paar Jahren heißt: Es war einmal Antarktika.

 

Anmerkung:

   Ozonloch: Es wird vermutet, daß durch das Ozonloch zunehmende UV-Strahlung erhebliche zerstörende Wirkung auf das antarktische Phytoplankton hat, was weitreichende Konsequenzen im antarktischen Ökosystem bewirken würde.

 

 

1

Antarktika: Aus dem Englischen übernommene Bezeichnung für den Südpolkontinent
Antarktis: die Gesamtheit aller um den Südpol liegenden Land- und Meergebiete

Auf Antarktika unterteilt man 4 Haupttypen von Ökosystemen:

 I)Schneealgen- und Bakteriengemeinschaft im Schnee
 II)Chalikosystem (Ökosystem auf felsigem Verwitterungsmaterial)
 III)Bryosystem
 IV)Ökosystem der Vogelkolonien und Robbenliegeplätze


   Gefahren für diese Ökosysteme liegen nicht etwa in der rauhen Natur dieses Kontinents - daran haben sich die Pflanzen und Tiere schon angepaßt - sondern im menschlichen Tun und Handeln auf Antarktika. In einem Moosbett kann man noch jahrelang einen Fußabdruck erkennen - welchen Schaden dann eine Müllkippe mit großen Fässern, Eisenteilen und anderem anrichtet, ist augenscheinlich!

 

 

2

 

Das antarktische Eis hat einen Reinheitsgrad von 3-fach destilliertem Wasser.
Teile der Antarktischen Halbinsel und der maritim-antarktischen Inseln sind eisfrei.

 

 

3

 

Bodenschätze (Vermutungen!): Kupfer, Zink, Silber, Gold, Molybdän, Gas, Öl

 

 

 

Verwendete Literatur:

 

  • May, John: Das Greenpeace-Buch der Antarktis.
    Otto Maier Verlag, Ravensburg 1991
     
  • Moss, Sanford und DeLeiris, Lucia: Antarktis - Ökologie eines Naturreservats.
    Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg u.a. 1992
     
  • Odening, Klaus: Antarktische Tierwelt – Einführung in die Biologie der Antarktis.
    Urania Verlag, Leipzig Jena Berlin 1984
     
  • Reinke-Kunze, Christine: Antarktis - Portrait eines Kontinents.
    Westermann, Braunschweig 1992

 

 

Jegliches verwendete Bildmaterial

in der ursprünglichen Arbeit

stammt aus den genannten Büchern.

 

 

Dresden-Strehlen, Mai–Anfang Juni 1995

Abschrift mit kleineren Korrekturen und Fertigstellung:
9.–27. Oktober 2021, 22. September 2022 und 23. Juni 2024