Wissenschaft

Ein Jahrhundert alte Gletscherstudie kann Hinweise auf den Klimawandel liefern

Bewaffnet mit handgezeichneten Karten und Bären-Pfefferspray führt ein Wissenschaftler die am längsten laufende Gletscherstudie der Welt fort. Fotos zeigen, wie sich die Landschaft mit der Zeit verändert hat. Donnerstag, 9 November

Von Craig Welch

Es passiert nicht oft, dass ein Ökologe auf so abenteuerliche Art Detektiv spielen kann: Er wühlt sich durch muffige Papierstapel auf der Suche nach 100 Jahre alten, handgezeichneten Karten, die tief in die dichte Wildnis Alaskas führen, in der Wölfe und Braunbären lauern. Aber genau auf diese Weise hat der Wissenschaftler Brian Buma die Arbeit einer Legende ausfindig gemacht – quasi dem Paten der modernen Ökologie, der auf seinem Studiengebiet so herausragend war, dass die Ecological Society of America einen Preis nach ihm benannt hat.

Buma, ein Assistenzprofessor an der Universität von Alaska, Southeast, war auf der Jagd nach neun kleinen Fleckchen Land in der riesigen Wildnis von Alaskas Glacier-Bay-Nationalpark. Diese nur ein paar Quadratmeter großen Landstücke wurden erstmals 1916 von dem Botaniker William Skinner Cooper verzeichnet. Sie waren von wesentlicher Bedeutung für das am längsten laufende natürliche Experiment der Wissenschaft – und für unser Verständnis von einem der am meisten untersuchten und dynamischsten Orte der USA.

Cooper kannte die ereignisreiche Vergangenheit der Glacier Bay. Er hatte die Expeditionstagebücher von Kapitän George Vancouver aus dem 18. Jahrhundert gelesen und war den Kanureisen von Naturalist John Muir gefolgt, bei denen Muir die Geologie des Ortes mit der des Yosemite Valley verglich. Cooper hatte sogar die Verantwortung für die Bemühungen übernommen, die Region zu einem Nationaldenkmal erklären zu lassen – 55 Jahre, bevor sie 1980 zum Nationalpark wurde.

Aber die versteckten Orte, an denen Cooper bahnbrechende Arbeit geleistet hatte, von der College-Lehrbücher noch heute berichten, gingen mit der Zeit irgendwie verloren. Buma hatte sich vorgenommen, sie wiederzufinden.

„Ich bin mit Indiana Jones aufgewachsen und mochte es immer, Entdeckungen zu machen, alte Dinge zu finden, nach vergessenen Orten zu suchen und Grenzen zu sprengen“, sagt Buma. „Das hier hatte alles davon.“

Letzten Sommer, ein Jahrhundert nach dem Beginn von Coopers Bemühungen, packte Buma historische Fotografien, einen Metalldetektor und Bären-Pfefferspray ein und entdeckte – finanziert von einem Stipendium von National Geographic – Coopers Arbeitsstätten. Mit deren Hilfe überarbeitet er nun unsere Vorstellungen davon, wie Pflanzengesellschaften sich durch den Klimawandel verschieben. In einer Studie, die von der Ecological Society of America herausgegeben wurde, zeigt er – wie schon Cooper vor ihm –, welche Veränderungen stattfanden: Während das Gletschereis in der Bucht schneller zurückgeht als an fast jedem anderen Ort der Erde, schießen neue Sträucher und Bäume aus dem Boden – nur eben nicht auf so einfache und einförmige Weise, wie man erwarten würde.

„Die Leute nahmen immer an, dass Pflanzengesellschaften sich auf eine sehr geordnete Weise verändern; dass jedes Mal, wenn man in einen 1.000 Jahre alten Wald geht, alles auf dieselbe Art dort hingelangt ist“, sagt Buma. „Aber es gibt keine Möglichkeit, diese Annahme zu testen, ohne die Landschaft über einen langen Zeitraum hinweg zu beobachten – was genau das ist, was Cooper versucht hat. Und jetzt lassen wir das wieder aufleben.“

DIE SUCHE NACH EINEM ALTEN GEHEIMNIS

Für Buma begann alles mit einem Geheimnis. Die erste aufgezeichnete, nicht-einheimische Sichtung der Glacier Bay stammt aus dem Jahr 1794. Damals beschrieb die Expedition des britischen Erforschers Vancouver eine 32 km breite Eisfläche mit einer Dicke von etwa 1.200 m und eine Küstenlinie, die „von festen, kompakten Eisblöcken abgeschlossen“ wurde. Als Muir 1879 die Region besuchte, hoffe er, er könnte in Echtzeit beobachten, wie Gletscher sich ihren Weg durch Landschaften bahnen. Da hatte sich das Eis in seinem natürlichen Prozess bereits etwa 80 km zurückgezogen.

1916 kam dann Cooper. In dem sterilen Geröll unter dem schmelzenden Eis suchte er mithilfe von Karten, die Vancouver gezeichnet hatte, nach kleinen Grundstücken. Für diese wollte er mit der Zeit aufzeichnen, was auf ihnen wuchs. Über die Jahre und schließlich Jahrzehnte hinweg kamen nährstoffreicher Boden, Fichtensprösslinge und Weiden zum Vorschein. Ihm und seinen Studenten fiel die Zufälligkeit der neuen Landschaften auf und wie jeder Bereich leicht anders als die anderen aussah, basierend auf den Launen und Zufällen der Natur. Als er älter wurde, übernahmen seine Schüler die Aufgabe, das Wachstum und die Veränderung der Region detailliert zu dokumentieren.

„Das ist es, was Cooper sofort erkannt hat“, sagt Lewis Sharman, ein Ökologe in dem Nationalpark. „Hier gibt es eine Gelegenheit, ein Langzeitexperiment durchzuführen und mit der Zeit mehr über diese Landschaft zu lernen.“

Buma fügt hinzu: „Er hat das am längsten laufende Netzwerk von Landstücken im Frühstadium der Vegetation etabliert, das es auf der Welt gibt. Informationen von diesen Landstücken beeinflussen unser heutiges Verständnis der Ökologie. Das war Grundlagenforschung.“

In den frühen 1990ern wurden die Landstücke jedoch aufgegeben. Die letzte Person, die wusste, wo sie sich befanden, war gestorben. Die berühmte Landschaft veränderte sich noch immer, aber das einzigartige Fenster dazu war verschwunden.

Also reiste Buma zu den Archiven der Universität von Minnesota. Er stöberte Coopers Originaldaten auf, einschließlich alter Fotos, handgeschriebener Notizbücher von 1916 und Karten. Coopers Richtungsangaben lasen sich wie Anweisungen auf einer Piratenkarte: Geh zu einem großen Fels, dreh dich 15 Grad nach Norden und nach 45 Schritten stößt du auf einen kleineren Fels. Buma machte Kopien von jedem Schnipsel.

Er marschierte nach Alaska und fuhr mit dem Kajak bis zu den Ausläufern des Gletschers. Aber natürlich hatte sich alles verändert. Der magnetische Norden war gewandert. Die Felsen waren durch Eisenspitzen ersetzt worden. Er kämpfte sich durch Weiden, die dicht an dicht standen. „Manchmal schaffte ich in einer Stunde gerade mal 800 Meter.“ Er sah Bären und Wölfe.

Aber er fand auch die Landstücke. Und sie waren aufschlussreich.

MÜSSEN DIE LEHRBÜCHER UMGESCHRIEBEN WERDEN?

Auf einem Stück Land standen dicht an dicht 2,5 m hohe Weiden, während tote Bäume am Boden dichtes Unterholz bildeten. Keine 20 m weiter war ein anderes Landstück vom Schatten einer großen Fichte bedeckt. Dort fand sich abgesehen von den Fichtennadeln kaum irgendwas. Manche Weidenbereiche sahen fast genauso aus wie vor 100 Jahren. Andere waren nun Teil eines Erlenwalds.

„Für einen Laien ist das faszinierend. Es zeigt, wie unvorhersehbar die Natur sein kann“, sagt Buma. „Die zufällige Verteilung von Weidensamen an einem Ort und anderen Samen an anderen Orten kann einen echten Unterschied machen. Man kann hier einen Stein reintreten und sich 100 Jahre später die Auswirkungen davon ansehen.“

Laut Burma steht in vielen Ökologie-Lehrbüchern über Gehölzsukzession, dass man „zuerst Kräuter hat, dann Kriechpflanzen, dann Gebüsche und dann Bäume. Diese Annahmen fließen in viele Modelle ein“, einschließlich solcher, die Wissenschaftler nutzen, um die Effekte des Klimawandels vorherzusagen. Coopers Ziel war es laut Buma, die Tendenz, sich so stark auf solche Schlussfolgerungen zu verlassen, zugunsten von direkter Beobachtung zu verwerfen.

Während die Gletscher sich zurückziehen und die Pflanzen gen Norden und den Berg hinauf wandern, vermuten viele Wissenschaftler, dass sich die Wälder ausdehnen werden. Burma meint allerdings, dass das Ganze nicht so einfach ist. „Wir sehen davon nicht viel“, sagt er. „Wir sehen Weiden und Sträucher, die alles übernehmen und monopolisieren.“

Er weiß, dass es unmöglich ist, aus so kleinen Landstücken Schlussfolgerungen für ganze Landschaften zu ziehen. Das bedeutet aber nicht, dass man daraus nicht etwas lernen kann. Die Arten werden unterschiedlich auf die Erwärmung reagieren. Manche, die nach Norden wandern, werden andere blockieren. „Es sind oft die Kleinen, die die Großen blockieren, weil sie sich schneller ausbreiten können“, so Buma.

Mit anderen Worten, so drückt es Buma aus, sind „Modelle, die einen geordneten Prozess vorhersagen, naiv.“

Sharman ist jedenfalls dankbar, dass Buma dort weitermachen will, wo Cooper aufgehört hat.

„Cooper war ein Wissenschaftler, der erkannte, wie wertvoll der Erhalt der Glacier Bay für seinen potenziellen Beitrag zur Wissenschaft war“, sagt Sharman und weist darauf hin, dass Wissenschaft explizit als Teil der Mission des Parks aufgeführt wird. „Es gibt tatsächlich auffallend wenige Parks, die sich diesen Zweck auf die Fahnen schreiben. Das entspringt direkt dem Einfluss von Cooper.“

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