Polargebiete: Tierparadiese unserer Erde

photische Zone reicht nur selten bis zum Meeresgrund. Benötigt ein Organismus Energie aus der Sonne, muss er deshalb planktonisch leben, also stets nahe genug an der Meeresoberfläche bleiben.
    Für eine planktonische Lebensweise ist ein kleiner Körper von Vorteil. Denn kleine Objekte sinken im Wasser viel langsamer als große. Ein großer, differenzierter Körper wird auch nicht benötigt, da alle Nährstoffe im Wasser gelöst sind. Im Unterschied zu Landpflanzen braucht das Phytoplankton also keine Wurzeln, Gefäße und anderen Organe für den Wasser- und Nährstofftransport.
    Das Phytoplankton
    Genau genommen ist der Begriff »Phytoplankton« (pflanzliches Plankton) irreführend. Zwar machen Grünalgen einen Teil des Phytoplanktons aus, doch die wichtigsten Gruppen gehören nicht etwa dem Reich der Pflanzen (Phytae) an, sondern sind Einzeller (Protisten). In den kalten polaren und subpolaren Meeren sind Diatomeen (Kieselalgen) die wichtigsten Primärproduzenten. Diese Einzeller haben ein Skelett aus Kieselsäure. Es besteht aus zwei deckelartigen, runden Halbschalen, von denen eine ein wenig größer ist als die andere. Sie passen wie die beiden Hälften einer Bonbondose ineinander und umschließen das Plasma. Um nicht aus der photischen Zone in lichtlose Tiefen abzusinken, enthalten Diatomeen einige mit Öl gefüllte Vakuolen (Hohlräume in Zellen), die ihnen Auftrieb geben. So können sie ihr spezifisches Gewicht dem umgebenden Meerwasser anpassen und »in der Schwebe« bleiben.
    Einen weiteren wichtigen Anteil des Phytoplanktons stellen die Dinoflagellaten. Diese Einzeller haben eine Geißel zur Fortbewegung. Mit ihrer Hilfe können sie auf- und absteigen und in der photischen Zone bleiben. Ging man lange Zeit davon aus, dass Diatomeen und Dinoflagellaten den größten Teil der marinen Primärproduktion ausmachen, lassen moderne Forschungsmethoden erkennen, dass auch viel kleinere Organismen (etwa Blaugrünalgen) einen großen Beitrag liefern, doch ist ihre genaue Rolle gerade in den Polargebieten noch nicht geklärt.
    Foraminiferen: Plankton als Thermometer
    Foraminiferen sind planktonische Einzeller, die ein Kalkskelett aus mehreren Kammern besitzen. Nach ihrem Tod sinken die Kalkschalen ab und bilden am Meeresgrund Sedimente. Die Form des Kalkskeletts ist bei jeder Art unterschiedlich und unter dem Mikroskop leicht bestimmbar. Das macht sie für die Forschung interessant, denn die Arten haben sich im Laufe der Erdgeschichte verändert. Sie dienen als Leitfossilien, die das Alter des Gesteins anzeigen und Rückschlüsse auf die Meerestemperatur in früherer Zeit zulassen, indem man die Anzahl Wärme und Kälte liebender Arten in Sedimentproben ermittelt.
    Hohe Produktivität der Polarmeere
    Das Wachstum des Phytoplanktons wird von der Verfügbarkeit von Licht und von anorganischen Nährstoffen bestimmt. Stickstoffund phosphorhaltige Verbindungen benötigt das Phytoplankton ebenso wie Eisen oder andere Spurenelemente; Kieselalgen brauchen zum Aufbau ihres Skeletts zudem ausreichend Kieselsäure.
    In den meisten Meeresgebieten begrenzt die Verfügbarkeit dieser Nährstoffe das Wachstum des Planktons. In der photischen Zone ist der Nährstoffgehalt daher bald aufgebraucht. Der Nährstoffreichtum des tieferen Wassers bleibt jedoch für das Phytoplankton unzugänglich, denn die meisten Meere haben eine stabile Temperaturschichtung mit warmem Oberflächenwasser, das über den kälteren Schichten liegt und eine Umwälzung des Wassers verhindert.
    In den Polarmeeren ist das anders. Da das Wasser an der Oberfläche vergleichsweise kalt bleibt, findet ein stärkerer Austausch mit dem tieferen, nährstoffreichen Wasser statt. In der Antarktis gibt es außerdem ein System von Meeresströmungen, die rund um den Kontinent nährstoffreiches Tiefenwasser an die Oberfläche steigen lassen. Auch in vielen Küstengebieten der Arktis bringt aufsteigendes Tiefenwasser stets neue Nährstoffe. Deshalb sind die Polarmeere so erstaunlich produktiv. Das Phytoplankton im antarktischen Meer produziert im Jahr etwa 100 g Kohlenstoff/m 2 . Das ist ähnlich viel Biomasse wie in den Grasländern, Wäldern oder den Meeren in gemäßigten Breiten entsteht, während in den tropischen Ozeanen nur ein Fünftel bis die Hälfte dieses Wertes erreicht wird. Steigen im Zuge der globalen Erwärmung die Temperaturen der Polarmeere weiter an, werden die Planktonmengen aufgrund des sinkenden O 2 -Ge-haltes des Wassers abnehmen – mit fatalen Folgen