• Gibt es in der Arktis Pflanzenfresser? (Die spärliche Vegetation würde die Nahrungssuche ziemlich erschweren.)
• Anfangsglieder jeder Nahrungskette sind Pflanzen und nur ca.1/10 der Energie wird von Trophieebene zu Trophieebene weitergegeben. Das würde ein reichhaltiges Pflanzenangebot voraussetzen. Ist dies auf Spitzbergen gegeben? (Pflanzen sind ja eher weniger festzustellen!) Lichtmenge eingeschlossen!

Werden Pflanzen von Tieren gefressen, wäre die nächste Trophieebene durch das Jagen und Fressen von pflanzenfressenden Tieren wie beispielsweise Rentiere gegeben. Aus Fleisch werden sicher mehr als 10 Prozent in Energie umgesetzt. Wird org. Substanz (also abgestorbenes pflanzliches und tierisches Material im Boden von Pilzen und Bakterien zersetzt, findet eine Umwandlung der Komponenten statt. Wie viel Energie aus den einzelnen Komponenten gewonnen wird, hängt vom jeweiligen Stoffwechselweg ab (höchster Energiegewinn durch aerobe Atmung, geringerer Energiegewinn durch Gärung und sehr geringer Energiegewinn durch chemolithotrophe Prozesse).

• Jedes funktionierende Ökosystem ist durch eine Vielzahl von Nahrungsnetzen gekennzeichnet; Nahrungsketten sind eher in unreifen Systemen anzutreffen. Wie sieht das vor Ort aus?

In jedem Ökosystem finden sich Nahrungsketten. In wenig entwickelten Systemen ist die Spezialisierung der beteiligten Organismen höher als in weiter entwickelten Systemen (Beispiel: ein Initialboden ist ein wenig entwickeltes System mit geringen C- und N-Gehalten, eine Waldboden ist ein weiter entwickeltes System mit höheren Nährstoffgehalten und einer größeren Anzahl verschiedener Komponenten).

• Gibt es Lücken in den Nahrungsketten auf Spitzbergen?
• Wie können sich Makroalgen in diesem vom Eis stark beeinflussten Gebiet auf eine Fläche eines Waldes ausbreiten und welchen Aufbau haben diese. (Anpassung ans Klima!)
• In der Savanne sind z. B. Hyänen und Geier als Aasfresser bekannt. Wer übernimmt diese Funktion im Ökosystem „Arktis“? è Eishaie
• Gibt es Bakterien, die diese extremen Bedingungen überleben können. Wie sieht es mit der Rolle dieser als Destruenten im Ökosystem Arktis aus?

Bakterien gibt es in jedem Ökosystem und sei es noch so lebensfeindlich. Spezialisierte Bakterien können bis Minus 20°C Stoffwechsel betreiben und und auf der anderen Seite der Temperaturskala bis 115°C. Wir sprechen hier von extremophilen Mikroorganismen, also Bakterien die extreme Lebensbedingungen zum Überleben brauchen! Kalte Habitate sind durch eine sehr hohe Vielfalt an verschiedenen Arten mit hohen Zellzahlen gekennzeichnet, wie sie auch für gemäßigte Ökosysteme gelten. Durch die Anpassung an die extremen Umweltbedingungen in arktischen Habitaten können Bakterien auch hier ihrer Rolle als Destruenten gerecht werden.

• Wie gelingt es Lebewesen im 0°C kalten Eiswasser stundenlang zu überleben?

Durch entsprechende Anpassungen ihrer Anatomie und/oder Physiologie: extreme Dichte Felle, dicke Fettschichten, Gefrierschutz im Blut etc…

• Wieso leben Walrosse und Robben in großen Gruppen zusammen, Eisbären hingegen sind Einzelgänger?
• Unterscheidet sich der Energie- und damit Nahrungsbedarf  einheimischen Tieren von Tieren der Arktis?
• Gibt es Pflanzen, die unter diesen extremen Klimabedingungen ganzjährig überleben können.

Auch bezüglich der Pflanzenwelt herrscht eine große Vielfalt in der Arktis. Alle diese Pflanzen sind (ebenso wie die Bakterien) an ihre Umwelt angepasst. Sie haben beispielsweise einen gedrungenen Wuchs, dicke Blätter und holzige Stängel, wodurch sie gegen Kälte und Trockenheit geschützt sind. Mehrjährige Pflanzen überleben also ganzjährig in der Arktis.

• Wie haben sich Pflanzen und Tiere an Nahrungsmangel und tiefe Temperaturen angepasst?
• Sind durch die klimatischen Veränderungen die bestehenden Nahrungsketten bzw. Nahrungsnetze bedroht.

Bei vielen Organismen weiß man bisher nicht wie sie auf die Umweltveränderungen reagieren werden. Es ist zu erwarten, dass einige Arten verdrängt werden und andere dafür eine größere Bedeutung im Ökosystem erhalten. Am Ende werden sich neue Nahrungsnetze etablieren. Betrachtet man die Bakterien, die ja maßgeblich an den Stoffkreisläufen beteiligt sind, stellt sich die Frage ob und wie sich die Bildung der Treibhausgase Kohlendioxid (entsteht beim aerober Abbau der organischen Substanz) und Methan (entsteht beim anaerober Abbau der organischen Substanz) verändern wird. Es wäre denkbar, dass mehr Klimaschädliche Gase in die Atmosphäre freigesetzt werden könnten und somit die Klimaerwärmung weiter vorantreiben könnte.

• Welche temperatur- und wetterbetrefflichen Unterschiede gibt es zwischen arktischem Sommer und Winter?
• Anpassungen heimischer Tiere an den Winter sind u.a. Winterschlaf und Ruhe. Findet man dies auch bei Tieren in der Arktis?
• Was passiert langfristig mit den Eisbären, wenn ihnen im Laufe der Jahre der „Boden unter den Füßen weg schmilzt“?

Der Eisbär ist tatsächlich vom Aussterben bedroht, da er das Meereis als Lebensraum und zur Nahrungsbeschaffung braucht. Reduziert sich das Meereis dauerhaft zu größeren Anteilen gefährdet dies das Überleben des Eisbärs.

• Warum frieren die Vögel nicht am Eis an?
• Wirbellose Lebewesen können ihre Körpertemperatur nicht regulieren. Gibt es diese überhaupt auf Spitzbergen. U.a müssten Kriechtiere  zudem „lebend gebären“, da Eier im Eis wohl eher nicht „ausgebrütet“ werden könnten.
• Der Sauerstoffgehalt der Arktis- wird er auch durch die Pflanzenwelt beeinflusst, die es ja auf Spitzbergen eher selten gibtDiese Frage ist komisch…?! Pflanzen produzieren Sauerstoff, soweit so gut…dies geschieht auch in der Arktis…allerdings ist die Konzentration des Sauerstoffs in der Atmosphäre bis auf geringfügige Schwankungen überall auf der Erde gleich (sofern wir die gleiche Höhenlage betrachten), da unsere Atmosphäre dynamisch genug ist um einen Konzentrationsausgleich zu gewährleisten.

• Zeigen die Tiere auf Spitzbergen andere Verhaltensmuster, als einheimische Lebewesen?
• Generell gleichen sich die Verhaltensweisen: Es geht in erster Linie um die Fortpflanzung, also den Erhalt der Art, und die Nahrungsbeschaffung. Andere Verhaltensmuster betreffen gegebenenfalls das eisige Habitat als Lebensraum, wo die Tiere sich anders verhalten müssen als beispielsweise in der Wüste. Aber eigentlich gilt diese Aussage für jeden spezifischen Lebensraum – denn jeder Lebensraum hat seine Besonderheiten auf die die Tiere und Pflanzen sich einstellen müssen.
• Die Fragen wurden freundlicherweise beantwortet von:
• PD Dr. Dirk Wagner
  Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research
  Research Unit Potsdam
  -Geomicrobiology and Carbon Dynamics
   in Periglacial Environments-
  Telegrafenberg A 45
  D-14473 Potsdam