Polar Talk #22 – Kleine Schalen, große Bedeutung: Foraminiferen im arktischen Wandel

Foraminiferen‑Proxies zur Rekonstruktion von Umweltbedingungen (Copyright Heinz)

An verschiedenen Beispielen soll gezeigt werden, wie unsere Arbeitsgruppe benthische (also auf dem Meeresboden lebende) Foraminiferen in der Arktis untersucht. Proben vom Meeresboden werden häufig mit einem Multicorer (Kerngerät) gewonnen und in Ethanol mit Bengalrot gefärbt und fixiert, um lebende von toten Individuen zu unterscheiden, der Zellkörper lebender Individuen färbt sich dabei rot. Nach dem Schlämmen über Siebe werden die Foraminiferen unter dem Mikroskop von Hand ausgepickt, gezählt, und bestimmt. In der Baffin Bay zeigte sich überraschend, dass selbst in nördlichen, sehr kalten und kalkaggressiven Bereichen, aus denen bislang von keine kalkschaligen benthischen Foraminiferen berichtet wurden, dennoch wenige kalkschalige Individuen leben können.

Verteilung lebender benthischer Foraminiferen in der Baffin Bay (Copyright Heinz)

Am Karasik-Seeberg, einem Hotspot der Diversität in der zentralen Arktis, der von dichten Beständen großer Schwämme (Geodia‑Gärten) bewachsen ist, ließ sich nachweisen, dass diese Schwämme von Foraminiferen als Habitat genutzt werden. Wir entdeckten auch zwei neue Arten, Turrispirillina karasikensis und Turrispirillina pervesleri, beide mit Stacheln – möglicherweise eine Anpassung an das Leben im Schwamm.

Am nordwestlichen Kontinentalrand von Spitzbergen konnten wir erstmals in der Arktis die Reaktion benthischer Foraminiferen auf einen frischen Nahrungspuls erfassen: kürzlich abgestorbene und von der Meeresoberfläche abgesunkene Algen bildeten eine Futterschicht, in die einige Foraminiferen-Arten rasch einwanderten und sich als Opportunisten stark vermehrten. In der Abbildung unten sieht man in den oberen beiden Kästen, wie viele Individuen von welchen Foraminiferen-Arten zum Zeitpunkt der Probennahme in dieser Futterschicht (phytodetrital layer) gelebt haben (oben links), sowie ihre prozentuale Verteilung (oben rechts). In den unteren beiden Kästen sieht man dagegen, was zu diesem Zeitpunkt im der darunter liegenden Sedimentschicht (surface sediment) gelebt hat (unten links die Anzahl, unten rechts die prozentuale Verteilung). Diese Befunde zeigen, wie sensibel und anpassungsfähig arktische Foraminiferen auf Umwelt- und Nahrungsvariabilität reagieren.

Verteilung lebender benthischer Foraminiferen an drei Stationen nordwestlich von Spitzbergen (aus Faizieva et al., 2026)

Im Jahr 2025 wurden bei zwei Feldkampagnen zahlreiche neue Proben gewonnen, die nun auf ihre detaillierte Auswertung warten. Die erste fand an der Sermilik‑Forschungsstation in Ostgrönland statt. Hier gibt es ein Watt und eine flache Bucht, die dann rasch in einen tiefen Fjord abfällt. Mit Unterstützung des Stationstechnikers Julius Nielsen konnten wir bis 200 m Wassertiefe Sedimente sammeln. Erste Ergebnisse zeigen: Die benthische Foraminiferenfauna weist dort eine erstaunlich hohe Diversität auf, und alle Schalentypen sind vertreten. Zahlreiche Individuen waren bei der Probenahme vermutlich noch lebend. Die Karbonaterhaltung der Schalen ist ausgezeichnet. Bemerkenswert ist eine Artengemeinschaft mit zahlreichen Tiefwasserarten, obwohl die Proben aus der flachen Bucht stammten; zugleich treten auch noch einige Flachwasserindikatorarten auf.

Zusätzlich nahmen wir im November an einer Expedition in der Grönlandsee teil, um neue Schwammproben zu sammeln und besser zu verstehen, warum Foraminiferen in der Arktis Schwämme als Habitat nutzen. Die Expedition erfolgte mit dem norwegischen Eisbrecher „Kronprins Haakon“ EXTREME 25. Mit dem Tiefseetauchroboter Ægir 6000 konnten Schwämme gezielt lokalisiert und beprobt werden. Bereits an Bord wurden in den Proben erste Foraminiferen im Schwammmaterial identifiziert – ein vielversprechender Befund.

Foraminiferen sind hochempfindliche Bioindikatoren und Frühwarnsysteme für Veränderungen am arktischen Meeresboden. Kernerkenntnisse aus dem Polar Talk: Kalkschaler können in geringer Zahl auch in kalten, kalkaggressiven Gewässern überleben, Schwämme können in der Arktis als wichtiges Habitat für Foraminiferen dienen und beherbergen teils neue Arten; benthische Foraminiferen-Gemeinschaften reagieren auch in der Arktis rasch auf frische Nahrungspulse. Die an der Sermilik-Station erhobene Fauna schafft nun eine belastbare Basislinie, um dort künftige Umweltveränderungen durch Vergleich schnell zu erkennen. Ein regelmäßiges Monitoring in den nächsten Jahren wäre hier wichtig, denn Klimawandel und die Reaktion der Foraminiferen lassen sich quasi live verfolgen. Neue Daten vertiefen zudem Rekonstruktionen vergangener Klimawandel und verbessern Prognosen zu Ökosystem‑ und Blue‑Carbon‑Rückkopplungen – Grundlage für wirksamen Schutz arktischer Lebensräume.