Pinguinkot kann die Bedingungen für grüne Schneealgen an antarktischen Küsten verändern. Eine neue Untersuchung verbindet auffällige Schneefärbungen mit Nährstoffen aus Tierkolonien. Dafür wurden 111 Proben von neun Küstenstandorten ausgewertet. Der Zusammenhang ist auch für die Frage interessant, wie viel Sonnenenergie eine Schneedecke aufnimmt.
Zwischen hellen Schneeflächen können an der antarktischen Küste grüne und rote Bereiche auftreten, deren Farbe von mikroskopisch kleinen Organismen stammt. Pinguinkot ist dabei nicht einfach der Farbstoff, der weißen Schnee grün anmalt. Interessant ist vielmehr, was die Tiere in ihren Ausscheidungen aus dem Meer an Land transportieren. Diese Stoffe können die Lebensbedingungen auf einer Schneefläche verändern. Damit treffen zwei auf den ersten Blick getrennte Lebensräume aufeinander: das marine Nahrungsnetz, in dem Seevögel ihre Nahrung finden, und die Gemeinschaft kleiner Organismen im Schnee. Eine Kolonie ist deshalb nicht nur ein Ort mit vielen sichtbaren Tieren. Sie kann auch die chemische Umgebung benachbarter Flächen prägen. Welche Folgen das für Algen hat, lässt sich jedoch nicht allein an einer Luftaufnahme oder an der Farbe einer einzelnen Stelle ablesen. Dafür müssen Nährstoffe, Zellen und Pigmente gemeinsam untersucht und mit geeigneten Vergleichsproben in Beziehung gesetzt werden.
Schneealgen benötigen trotz ihrer kalten Umgebung Bedingungen, unter denen Stoffwechsel und Wachstum möglich sind. Licht, flüssiges Wasser und verfügbare Nährstoffe spielen dabei unterschiedliche Rollen. Eine Schneedecke ist außerdem kein unveränderlicher Lebensraum: Sie kann schmelzen, erneut gefrieren, durch frischen Schnee bedeckt oder von Wasser durchströmt werden. Dadurch verändern sich die Bedingungen im Verlauf einer Saison. Die sichtbare Farbe fasst mehrere biologische Eigenschaften zusammen. Sie kann von der Zahl der Zellen, ihren Pigmenten und der Zusammensetzung der Gemeinschaft abhängen. Zwei ähnlich gefärbte Stellen müssen deshalb nicht in jedem Detail dieselben Organismen oder denselben Entwicklungszustand enthalten. Umgekehrt kann sich die Erscheinung einer Algenblüte verändern, obwohl ihre grundlegende Zugehörigkeit zum Lebensraum Schnee gleich bleibt. Gerade diese Vielschichtigkeit macht systematische Feldproben wichtig. Erst sie erlauben zu prüfen, ob ein auffälliger Nährstoffgradient tatsächlich mit Unterschieden in der biologischen Besiedlung zusammenfällt oder ob andere örtliche Bedingungen die Beobachtung besser erklären.
Die am 7. Oktober 2026 erschienene Arbeit im Journal of Geophysical Research: Biogeosciences untersucht Nährstoffe und Algenpigmente in Proben aus dem Südsommer 2024 bis 2025. Das Untersuchungsgebiet war die westliche Antarktische Halbinsel. In grünen Proben lag die mittlere Lage der gemessenen Phosphatkonzentrationen, ausgedrückt als Median, bei 114 Mikromol pro Liter. Für roten Schnee betrug der entsprechende Wert 11,4 Mikromol pro Liter, für optisch sauberen Schnee 1,54 Mikromol pro Liter. Die grüne Gruppe enthielt damit deutlich mehr Phosphat. Zudem bestand ein Zusammenhang zwischen erhöhten Konzentrationen und dem Einfluss von Tieren. Das spricht dafür, dass Pinguinkot und andere Ausscheidungen wichtige Nährstoffquellen für diese Küstenflächen sind. Die Daten stammen allerdings aus einer Felduntersuchung und nicht aus einem Versuch, bei dem nur die Phosphatmenge gezielt verändert wurde. Der beobachtete Zusammenhang ist deshalb stärker als eine bloße Vermutung, aber keine vollständige experimentelle Trennung sämtlicher Ursachen.
Phosphor gehört zu den Elementen, die Zellen für grundlegende Bestandteile und Stoffwechselprozesse benötigen. Ist ein notwendiger Nährstoff knapp, kann er das Wachstum begrenzen, selbst wenn ausreichend Licht vorhanden ist. Zusätzlicher Eintrag verändert dann die Möglichkeiten der Organismen, sofern nicht ein anderer Faktor die nächste Grenze setzt. Dieser allgemeine Zusammenhang erklärt, weshalb Pinguinkot für Schneealgen interessant ist. Die American Geophysical Union beschreibt die Tierkolonien als Verbindung zum marinen Nahrungsnetz, weil Seevögel aufgenommene Stoffe an Land wieder abgeben. Entscheidend ist dabei nicht die Anwesenheit eines einzelnen Tiers auf einem Foto. Wichtig sind die längerfristigen Einträge und ihre Verteilung im Schnee. Auch Abfluss, Niederschlag und die örtliche Geländeform können beeinflussen, wo Nährstoffe verfügbar werden. Die Wirkung einer Kolonie ist deshalb räumlich ungleichmäßig und kann nicht ohne Messungen auf jede benachbarte Schneefläche übertragen werden.
Chlorophyll ist für die Nutzung von Licht bei der Photosynthese wichtig und trägt zur grünen Erscheinung bei. Carotinoide erfüllen andere, ebenfalls wichtige Funktionen, darunter den Schutz vor einer zu starken Lichtbelastung. Die sichtbare Farbe entsteht aus ihrem Zusammenspiel und aus der Menge biologischen Materials. Deshalb wäre es zu einfach, jede rote Alge als tot oder jede grüne Stelle als grundsätzlich gesünder zu bezeichnen. Verschiedene Lebensstadien und unterschiedliche Arten können ebenfalls eine Rolle spielen. Für die neue Untersuchung wurden Zellzahlen und Pigmente ausgewertet, statt die Schneeproben lediglich nach ihrem äußeren Erscheinungsbild zu sortieren. Das ist wichtig, weil eine größere Farbstoffmenge sowohl durch mehr Zellen als auch durch mehr Pigment innerhalb einzelner Zellen entstehen kann. Beide Möglichkeiten können ähnliche Farbtöne erzeugen, bedeuten biologisch aber nicht dasselbe. Der Zusammenhang mit Nährstoffen aus Pinguinkot hilft, diese Unterschiede zu erklären. Er ersetzt jedoch keine vollständige Bestimmung sämtlicher beteiligter Arten und ihrer jeweiligen physiologischen Zustände.
Die Albedo beschreibt den Anteil der einfallenden Strahlung, den eine Oberfläche zurückwirft. Eine dunklere Schneefläche kann mehr Sonnenenergie aufnehmen als eine vergleichbare helle Fläche. Bei Schneealgen hängt dieser Effekt nicht nur von der umgangssprachlichen Farbbezeichnung ab, sondern auch davon, welche Wellenlängen die Pigmente absorbieren und wie das biologische Material im Schnee verteilt ist. Die Farbe ist deshalb ein sichtbarer Hinweis auf eine mögliche Veränderung der Energiebilanz. Aus einer höheren Energieaufnahme folgt allerdings nicht unmittelbar dieselbe prozentuale Steigerung der Schneeschmelze. Ein Teil der Energie kann zunächst die Temperatur verändern; außerdem wirken weitere Wärmeflüsse und die jeweiligen Wetterbedingungen mit. Eine Aussage über das Schmelzen muss diese Bilanz berücksichtigen. Auch lässt sich die Wirkung grünen und roten Schnees nicht durch einen beliebigen Farbvergleich am Bildschirm bestimmen. Für belastbare Größenordnungen sind Messungen der Strahlung und der Schneeeigenschaften nötig. Die biologische Besiedlung wird dadurch zu einem physikalisch relevanten Bestandteil der Oberfläche.
Die untersuchten Proben stammen von Küstenstandorten mit unterschiedlich starkem Einfluss von Pinguinkot und anderen Nährstoffquellen. Das unterscheidet sie grundlegend von einer beliebigen Fläche im Inneren des antarktischen Eisschilds. Schon deshalb wäre die Aussage, Pinguine verursachten das Schmelzen der gesamten Antarktis, eine unzulässige Übertragung. Für einen großräumigen Beitrag müsste bekannt sein, wie viel Fläche betroffen ist, wie lange die Algenblüten bestehen und wie stark sie die lokale Energiebilanz verändern. Die Zahl der Proben allein beantwortet diese Fragen nicht. Außerdem wurden verschiedene Orte zu unterschiedlichen Zeitpunkten innerhalb ihrer Wachstumssaison untersucht. Räumliche Unterschiede und saisonale Veränderungen lassen sich dadurch nicht vollständig voneinander trennen. Eine besonders grüne Probe könnte sowohl günstige örtliche Bedingungen als auch einen bestimmten Entwicklungszeitpunkt widerspiegeln. Die Studie liefert deshalb einen wichtigen Baustein zur Erklärung lokaler Prozesse. Sie ist weder eine vollständige Bilanz des antarktischen Eisverlusts noch ein Beleg dafür, dass biologische Einflüsse die großräumigen klimatischen Ursachen ersetzen.
Zwischen Algenwachstum und Schneeschmelze ist eine wechselseitige Verstärkung denkbar: Flüssiges Wasser kann biologische Aktivität ermöglichen, während eine stärkere Färbung die Aufnahme von Sonnenenergie erhöhen kann. Ob diese Rückkopplung an einem bestimmten Standort tatsächlich dominiert, hängt jedoch von mehreren Grenzen ab. Verschwindet die Schneedecke vollständig, geht zugleich der untersuchte Lebensraum verloren. Fehlen Nährstoffe oder überdecken neue Schneefälle die Oberfläche, kann sich die Entwicklung ebenfalls ändern. Aus dem neuen Befund ergibt sich daher vor allem eine präzisere Forschungsaufgabe. Modelle für Küstenschnee könnten Nährstoffeinträge durch Pinguinkot und biologische Oberflächeneigenschaften gemeinsam berücksichtigen und anschließend an weiteren Messungen geprüft werden. Besonders hilfreich wären wiederholte Beobachtungen derselben Flächen im Saisonverlauf. Die auffällige Farbe ist damit mehr als eine Kuriosität der Polarlandschaft. Sie markiert eine Verbindung zwischen Meeresnahrung, Tierkolonien, mikroskopischem Leben und der Energiebilanz von Schnee. Wie stark diese Verbindung an einzelnen Küsten wirkt, lässt sich nun gezielter untersuchen.
Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, Phosphate Enrichment From Wildlife Inputs Shapes the Distribution and Pigmentation of Green and Red Snow Algae Along the West Antarctic Peninsula; doi:10.1029/2026JG009918