Die Westantarktische Halbinsel, der lange Arm der Antarktis, der bis nach Südamerika reicht, ist eine der sich am schnellsten erwärmenden Polarregionen der Erde. Hannah Prather und Kollegen haben untersucht, wie sich diese Erwärmung auf die Pflanzenwelt in der Region auswirkt, und die Antwort scheint davon abzuhängen, welche Art Sie betrachten. Kritisch scheint die Temperatur den sexuellen Ausdruck auf einem der dominanten Moose zu beeinflussen. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine anhaltende Erwärmung die Fortpflanzungsleistung antarktischer Moosarten beeinträchtigen und möglicherweise die Dynamik terrestrischer Ökosysteme von Grund auf verändern kann“, sagen die Autoren in ihrem Artikel. „Um diese Effekte zu verstehen, muss die grundlegende, mechanistische Rolle geklärt werden, die einzelne Pflanzenarten bei der Vermittlung komplexer Wechselwirkungen in den terrestrischen Nahrungsnetzen der Antarktis spielen.“
Die Studie fand auf King George Island statt, nördlich des Kontinents. Hier, zwischen Robben und Pinguinen, findet man auch Polytricchastrum alpinum und Sanionia georgicouncinata. Die Botaniker sagen, dass diese beiden Arten rund zwei Drittel der Vegetationsdecke der Insel ausmachen. Am Juan Carlos Point richteten sie einige oben offene Kammern ein. Diese Acrylboxen würden einen Teil des Mooses erhitzen, etwas mehr als ein halbes Grad Celsius. Anschließend analysierten sie, was sie fanden, einschließlich der Wirkung der Moose auf die Bodentemperatur, die Morphologie der Mooskronen und die Geschlechtsverhältnisse der Moose.
Im Gegensatz zu Blütenpflanzen sind Moose in ihrer größten Form meist männlich oder weiblich. Sie sind haploid und besitzen entweder männliche oder weibliche Chromosomen. Aus den befruchteten weiblichen Pflanzen entwickelt sich ein Sporophyt, eine diploide Pflanze mit einem Chromosomenpaar. Dieser verbreitet dann männliche und weibliche Sporen, die jeweils nur ein Chromosom enthalten, durch den Wind.
Die Botaniker stellten fest, dass steigende Temperaturen im Vergleich zu den Kontrollflächen die Ausprägung weiblicher Geschlechtsmerkmale verstärkten. Dieser Unterschied hat ökologische Konsequenzen, so das Forschungsteam. „Unsere Ergebnisse zeigten zudem eine Korrelation zwischen der Anzahl weiblicher Fortpflanzungsstrukturen im Moos und der Häufigkeit von Mikroarthropoden im Moosbestand (r² = 0.64). Studien belegen, dass sowohl Springschwänze als auch Milben sexuell aktive Moostriebe gegenüber nicht-aktiven bevorzugen und dass Mikroarthropoden weibliche Triebe gegenüber männlichen bevorzugen.“ Einige Arbeiten deuten darauf hin, dass ein Grund dafür sein könnte… flüchtige Chemikalien, die die Weibchen freisetzen.
„Mikroarthropoden spielen eine grundlegende Rolle im Nährstoffkreislauf von Bodenökosystemen, doch im terrestrischen Ökosystem der Antarktis werden diese Prozesse nachweislich weitgehend von klimatischen Parametern bestimmt.“
Das fand auch das Team P. alpinum Die Nematodenpopulation im Boden nahm unter passiver Erwärmung ebenfalls zu. Die Pilzbiomasse hingegen sank. Prather und Kollegen vermuteten, dass nicht die Wärme selbst dem Moos schadete, sondern dass sie etwas anderes begünstigte – zum Nachteil der Pilze. „Dieser Rückgang der moosassoziierten Pilzbiomasse könnte mit dem signifikanten Anstieg der Mikroarthropoden in Verbindung stehen, der mit der Erwärmung durch die OTC-Methode einhergeht, da sowohl die moosassoziierte als auch die Pilzbiomasse abnimmt.“ Oribatida und Collembola sind dafür bekannt, sich von Algen, totem organischem Material und Pilzen zu ernähren."
Angesichts der rasanten Erwärmung in diesem Teil der Antarktis sind dringend weitere Forschungen erforderlich, um die zugrundeliegenden Prozesse zu verstehen. Die Autoren folgern: „Zukünftige Studien, die unser artspezifisches Verständnis der Reaktionen von Kryptogamen-Gemeinschaften auf die Erwärmung rasch verbessern, sind der Schlüssel zum Verständnis der terrestrischen Ökologie und der Ökosystemfunktionen in der sich erwärmenden Antarktis auf Ökosystemebene.“
