Einer der grundlegendsten chemischen Vorgänge auf der Erde, die Photosynthese, kann in der Natur nach Erkenntnissen von Forschenden auch mit extrem wenig Licht ablaufen. Das ist das Ergebnis einer internationalen Studie, an der das Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut (AWI) für Polar- und Meeresforschung beteiligt war und die die Entwicklung von arktischen Mikroalgen zum Ende der Polarnacht untersucht hat. Wie das AWI am Mittwoch mitteilte, sind die Ergebnisse von Bedeutung für den gesamten Planeten.
Die Daten dazu stammen von Messungen, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen der „Mosaic“-Expedition 2020 im Nordpolarmeer gewannen. Sie ergaben, dass selbst so weit im Norden Mikroalgen schon Ende März durch Photosynthese Biomasse aufbauen können. Bei der Photosynthese entsteht unter Einfluss von Sonnenlicht aus Kohlendioxid und Wasser Glukose, also Zucker, und quasi als Abfallprodukt Sauerstoff. Er ist wiederum Lebensgrundlage für Tiere und Menschen auf der Erde. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.
Die Ergebnisse waren laut AWI besonders überraschend, weil die Photosynthese im Arktischen Ozean unter schneebedecktem Meereis ablief, das nur wenig einfallendes Sonnenlicht hindurchlässt: Den Mikroalgen stand für ihr Wachstum nur etwa ein Hunderttausendstel der Lichtmenge eines sonnigen Tages auf der Erdoberfläche zur Verfügung.
Um in dieser Situation überhaupt messen zu können, wurden extrem empfindliche Sensoren im Eis und im Wasser eingesetzt. „Es ist sehr beeindruckend zu sehen, wie effizient die Algen solch niedrige Lichtmengen nutzen können“, bilanzierte AWI-Biologin Clara Hoppe. Die Organismen seien „gut an ihre Umwelt angepasst“.
„Auch wenn unsere Ergebnisse spezifisch aus dem Arktischen Ozean stammen, zeigen sie, wozu die Photosynthese insgesamt in der Lage ist“, sagte Hoppe. Man könne davon ausgehen, dass sich Organismen auch in anderen Regionen der Meere so gut angepasst haben: „Damit wäre auch in tieferen Bereichen der Meere genügend Licht vorhanden, um durch Photosynthese nutzbare Energie und Sauerstoff zu produzieren, die dann zum Beispiel für Fische zur Verfügung stehen.“ Der photosynthetische Lebensraum im Ozean könnte nach ihren Worten damit „global deutlich größer sein als bisher angenommen“.