Antarktis

Raum, Grenzen und Größe

Die Antarktis ist das Südpolargebiet: Sie umfasst die Land- und Meeresgebiete um den Südpol, grob den Kontinent Antarktika und den Südlichen Ozean. Sie ist das Gegenstück zur Arktis und eines der beiden Polargebiete. Als geografisch-astronomische Zone reicht sie vom Südpol bis zum südlichen Polarkreis bei 66° 33′ südlicher Breite. Ozeanografisch wird sie oft durch die antarktische Konvergenz bei etwa 50° Süd abgegrenzt: Dort sinkt kaltes antarktisches unter wärmeres subtropisches Oberflächenwasser. Politisch gilt seit dem Antarktisvertrag von 1959 der 60. südliche Breitengrad. Das Gebiet zwischen 46° und 60° Süd heißt subantarktisch.

Die Polarkreiszone umfasst 21,2 Millionen km², die Region bis 50° Süd 52 Millionen km²; der größte Teil davon ist Ozean. Antarktika, der Kontinent, ist mit fast 13,62 Millionen km² etwa 3,1 Millionen km² größer als Europa. Seine genaue Fläche ist wegen des Schelfeises, das Meeresbuchten überdeckt, nicht bekannt. Die Antarktis ist die größte Eiswüste der Erde; nur wenige küstennahe Bereiche weisen Tundrenklima auf.

Eis, Meer und Landschaft

Der Antarktische Eisschild bedeckt Antarktika fast vollständig und ist die größte eigenständige Eismasse der Erde. Seine Fläche wurde 2005 auf 13,856 Millionen km², sein Volumen auf 26,37 Millionen km³ geschätzt. Die durchschnittliche Eisdicke beträgt 2.160 m, die größte bekannte 4.776 m in Adélieland. Eine Schätzung von 2013 nennt 13,924 Millionen km² Fläche und 26,92 Millionen km³ Volumen.

Die Küste besteht großteils aus Schelfeis, also schwimmendem, mit dem Festlandeis verbundenem Eis. Filchner-Ronne-Schelfeis und Ross-Schelfeis sind jeweils größer als Deutschland; auch das Larsen-Schelfeis ist groß. Von Schelfeisen und Gletschern brechen Tafeleisberge ab. Sie können tausende Kilometer treiben, mehrere Jahre bis zum Schmelzen benötigen und in kleinere Eisberge zerbrechen. Der nördlichste aufgezeichnete antarktische Eisberg wurde am 30. April 1894 bei 26° 30′ S, 25° 40′ W gesichtet.

Antarktika ist vom Südlichen Ozean umgeben, zu dessen Randmeeren Amundensee, Bellingshausensee, Davissee, McMurdo-Sund, Rossmeer und Weddellmeer gehören. Unter dem Eis wurden mehr als 400 subglaziale Seen entdeckt. Der Wostoksee liegt unter 3.600 m Eis. Im Lake Whillans wurden 2013 Mikroorganismen gefunden. Im Mercer Lake unter etwa 1.000 m Eis fand man ein komplexes, nährstoffarmes Ökosystem bei etwa 0,7 °C; chemotrophe Organismen gewinnen dort Energie aus Gesteinen, Mineralien und CO₂. Mount Erebus ist der südlichste aktive Vulkan der Erde; bis 2017 waren 138 antarktische Vulkane bekannt.

Lebewesen und Ökosysteme

Die Packeiszone besitzt wegen ihres sauerstoffreichen Wassers ein sehr produktives Ökosystem. Antarktischer Krill (Euphausia superba) und andere Kleinkrebse stehen am Anfang der Nahrungskette für Fische, Wale, Kalmare, Robben, Pinguine und Meeresvögel. An Küste und Schelf leben 208 Fischarten; 96 Arten beziehungsweise 46 % gehören zu den besonders kälteangepassten Antarktisfischen (Notothenioidei). Viele leben bentisch, also auf dem Meeresboden.

Eisberge können beim Rutschen über den Meeresboden Gräben ziehen und mindestens 5 % des Kontinentalschelfs vernarbt haben. Die Wiederbesiedlung beginnt mit Fischen, danach folgen Seesterne und Seeigel; Glasschwämme kehren zuletzt zurück. Nach Jahrzehnten stellt sich wieder ein Gleichgewicht ein. Langfristig kann die Störung die Artenvielfalt erhöhen, weil neue Arten freie Flächen besiedeln können.

Eisfreie antarktische Oasen werden vor allem von Mikroorganismen, Moosen, Flechten und einigen wirbellosen Tieren besiedelt. Es gibt nur zwei Blütenpflanzen: Antarktische Schmiele (Deschampsia antarctica) und Antarktische Perlwurz (Colobanthus quitensis). Nachgewiesen sind außerdem mehr als 200 Flechtenarten, mehr als 100 Arten von Moosen und Lebermoosen sowie etwa 30 Macrofungi. Als Folgen des Abschmelzens finden Pionierpflanzen wie Moose häufiger geeignete Landflächen.

An Land dominieren Milben mit mehr als hundert endemischen Arten und Springschwänze mit ungefähr 15 Arten. Belgica antarctica ist mit 2–6 mm das größte dauerhaft landlebende holometabole Insekt. Säugetiere sind ausschließlich Meeressäuger, darunter Weddellrobbe, Krabbenfresserrobbe, Rossrobbe, Seeleopard sowie verschiedene Wale. Auf Packeis brüten nur Kaiserpinguin und Adeliepinguin; außerdem brüten 19 flugfähige Vogelarten auf dem Kontinent.

Erkundung und Forschung

Menschen befuhren und untersuchten die Antarktis ab 1820. Die erste Sichtung lässt sich nicht völlig sicher zuordnen: Fabian von Bellingshausen, Edward Bransfield und Nathaniel Palmer sichteten sie innerhalb weniger Tage oder Wochen; wahrscheinlich war Bellingshausen am 16. Januar julianisch beziehungsweise 28. Januar 1820 gregorianisch zuerst. Die erste Landung erfolgte vermutlich am 7. Februar 1821 durch Männer des US-amerikanischen Robbenjägers John Davis. Roald Amundsen erreichte am 14. Dezember 1911 als Erster den Südpol; Robert Falcon Scott traf einen Monat später ein und starb mit seinen Begleitern auf dem Rückweg.

Die Erkundung aus der Luft begann 1928. Richard Evelyn Byrds Expedition erreichte mit dem Flugzeug Floyd Bennett am 29. November 1929 den Südpol. Die Operation Highjump von Dezember 1946 bis April 1947 umfasste 4.700 Menschen, 13 Schiffe und 23 Flugzeuge und erstellte mehr als 70.000 Luftbilder. Forschungspersonal wird medizinisch und psychologisch streng ausgewählt, weil Stationen lange isoliert sind.

Eisbohrkerne sind Klimarchive: Aus Schichten und Zusammensetzung lassen sich Rückschlüsse auf die Klimageschichte ziehen. In der Antarktis reichen solche Archive weiter zurück als an jedem anderen Ort der Erde. Seit 1969 wird systematisch nach gut konservierten Meteoriten gesucht. Außerdem dienen antarktische Standorte seit den 1950er Jahren der Forschung zu kosmischer Strahlung und seit den 1980er Jahren verstärkt der Infrarot-, Submillimeter-, Radio- und Neutrinoastronomie.

Klima und internationale Ordnung

Der Südliche Ozean ist für den globalen Wärmehaushalt wichtig. Sein zirkumpolares Tiefenwasser gehört zur thermohalinen Zirkulation, dem weltweiten System aus Meeresströmungen, das durch Unterschiede von Temperatur und Salzgehalt geprägt ist. Vertikale Strömungen tauschen Tiefen- und Oberflächenwasser aus: Tiefenwasser kühlt an der Atmosphäre ab und nimmt Kohlendioxid sowie Sauerstoff auf. Der antarktische Zirkumpolarstrom umspült den Kontinent ostwärts etwa 1.500 km vor der Küste. Er trennt kaltes antarktisches von wärmerem nördlichem Wasser und isoliert die Antarktis thermisch.

Die Antarktis beeinflusst das Wetter der Südhalbkugel und über Telekonnektionen auch das globale Klima. Im Polarwinter entsteht über dem Südpol ein Polarwirbel; seine Ausprägung wird mit dem AAO-Index der Antarktischen Oszillation beschrieben. Ein Forschungsschwerpunkt ist das 1985 über dem Südpol erstmals nachgewiesene Ozonloch.

Der Antarktisvertrag reserviert das Gebiet zwischen 60 und 90 Grad südlicher Breite für friedliche Nutzung, besonders Forschung. Er wurde am 1. Dezember 1959 von zwölf Staaten in Washington unterzeichnet und trat am 23. Juni 1961 in Kraft. Das Antarktische Vertragssystem stellt die Antarktis von wirtschaftlicher Ausbeutung und militärischer Nutzung frei. Ein 1998 in Kraft getretenes Umweltschutzabkommen schützt den Kontinent vorläufig 50 Jahre vor Rohstoffabbau.

Schutz, Nutzung und Besuch

2016 vereinbarten 24 Staaten und die EU im Rahmen der CCAMLR ein Meeresschutzgebiet von 1,55 Mio. km² im Rossmeer. Auf 1,12 Millionen km² ist Fischerei für 35 Jahre verboten. Eine Schutzzone von einer Mio. km² für Ostantarktika war 2016 noch nicht beschlossen; auch für das Weddellmeer liegt ein Vorschlag vor.

Die Fischerei nutzte die reichen Fischgründe stark: 1998/99 wurden offiziell knapp 120.000 Tonnen gefangen, illegal geschätzt das Fünffache. 2009/10 betrug der Krillfang 202.000 Tonnen, viermal so viel wie 2002/03. Der Krillfang wurde inzwischen weitgehend eingestellt; 85 % der Krillindustrie verpflichteten sich, bestimmte Gebiete nicht zu befischen. Es bestehen außerdem Pufferzonen etwa um Pinguinkolonien.

Tourismus findet überwiegend von November bis Februar statt und unterliegt südlich des 60. Breitengrads dem Umweltschutzprotokoll. Die Besucherzahl stieg von 1.055 in der Saison 1990/91 auf 34.000 2010/11; 2008/09 waren es 40.000. Häufigster Ausgangspunkt ist Ushuaia in Argentinien, von wo die Antarktische Halbinsel durch die Drake-Passage in etwa zwei Tagesreisen erreichbar ist. Angebote umfassen Kreuzfahrten, Landgänge, Flüge zur Amundsen-Scott-Südpolstation und begrenzt Bergsteigen. Die Bedingungen, geringe Infrastruktur und Schutzauflagen machen Reisen teuer.