Winter bis Frühling sind die französischen Alpen in strengen weißen Schnee gehüllt. Aber wenn der Frühling zum Sommer wird, beginnen die stoischen Hänge zu erröten. Teile des Schnees nehmen leuchtende Farben an: tiefrot, rostiges Orange, Limonadenrosa. Die Einheimischen nennen dies „Sang de Glacier“ oder „Gletscherblut“. Besucher gehen manchmal mit „Wassermelonenschnee“.
In Wirklichkeit kommen diese Rötungen aus einer Peinlichkeit von Algen. In den letzten Jahren haben alpine Lebensräume auf der ganzen Welt einen Anstieg der Schneealgenblüte erlebt – dramatische, seltsam gefärbte Ansammlungen dieser normalerweise unsichtbaren Kreaturen.
Während Schneealgenblüten kaum verstanden werden, ist dies wahrscheinlich kein gutes Zeichen. Forscher haben begonnen, die Algen der Alpen zu vermessen, um besser zu verstehen, welche Arten dort leben, wie sie überleben und was sie möglicherweise über die Blutungskante drängt. Einige ihrer ersten Ergebnisse wurden diese Woche in Frontiers in Plant Science veröffentlicht.
Die pflanzenähnlichen Bakterien, die wir Algen nennen, sind winzig, aber mächtig und „die Grundlage aller Ökosysteme“, sagte Adeline Stewart, Doktorandin an der Universität Grenoble Alpes in Frankreich und Autorin der Studie. Dank ihrer Fähigkeiten zur Photosynthese produzieren Algen einen großen Teil des weltweiten Sauerstoffs und bilden die Grundlage der meisten Nahrungsnetze.
Aber manchmal übertreiben sie es und vermehren sich, bis sie die Dinge aus dem Gleichgewicht bringen. Dies kann zu giftigen roten Fluten, dürren Süßwasserblüten oder beunruhigendem Gletscherblut führen.
Es ist zwar unklar, was genau die Blüten antreibt, die Farbe – oft rot, manchmal aber auch grün, grau oder gelb – stammt von Pigmenten und anderen Molekülen, mit denen sich die Schneealgen vor ultraviolettem Licht schützen. Diese Farbtöne absorbieren mehr Sonnenlicht, wodurch der darunter liegende Schnee schneller schmilzt. Dies kann die Ökosystemdynamik verändern und das Schrumpfen der Gletscher beschleunigen.
Inspiriert von zunehmenden Berichten über das Phänomen, beschlossen Forscher mehrerer alpiner Institute, ihre Aufmerksamkeit von Algenarten in weit entfernten Lebensräumen auf diejenigen zu richten, „die nebenan wachsen“, sagte Eric Maréchal, Leiter eines Pflanzenphysiologielabors an der Universität Grenoble Alpes Alp und ein Projektleiter.
Weil in den Bergen so viele verschiedene Algenarten leben und blühen können, begannen die Forscher mit einer Zählung in Teilen der französischen Alpen, um herauszufinden, was wo wächst. Sie nahmen Bodenproben von fünf Gipfeln, verteilt über verschiedene Höhenlagen, und suchten nach Algen-DNA.
Sie fanden heraus, dass viele Arten dazu neigen, bestimmte Höhenlagen zu bevorzugen und sich höchstwahrscheinlich entwickelt haben, um unter den dort vorkommenden Bedingungen zu gedeihen. Eine Schlüsselgattung, passenderweise Sanguina genannt, wächst nur über 6.500 Fuß.
Die Forscher brachten auch einige Arten zurück ins Labor, um ihre potenziellen Blütenauslöser zu untersuchen. Algenblüten kommen natürlich vor – die erste schriftliche Beobachtung von Gletscherblut stammt von Aristoteles, der vermutete, dass dem Schnee durch zu langes Herumliegen haarige rote Würmer gewachsen waren.
Aber vom Menschen verursachte Faktoren können solche Ausbrüche verschlimmern und häufiger machen. Extremes Wetter, ungewöhnlich warme Temperaturen und Nährstoffeinträge aus landwirtschaftlichen und Abwasserabflüssen spielen alle eine Rolle bei der Süßwasser- und Meeresalgenblüte.
Um zu sehen, ob dies auch für Gletscherblut gilt, setzten die Forscher die Algen einem Überschuss an Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor aus. Obwohl sie bisher nichts Bedeutsames gefunden haben, planen sie, diese Testreihe fortzusetzen, sagte Frau Stewart.
Die Grenzen der DNA-Probenahme bedeuten, dass selbst diese Studie ein unvollständiges Bild davon liefert, was im und unter dem Schnee lebt, sagte Heather Maughan, eine Mikrobiologin und Forschungswissenschaftlerin am Ronin Institute in New Jersey, die nicht beteiligt war. Dennoch enthüllte es die „unglaubliche Vielfalt“ der Alpenalgen – und unterstreicht, wie wenig wir über sie wissen, sowie ihr Potenzial, „als Leuchtfeuer des Ökosystemwandels zu dienen“, sagte sie.
In den kommenden Jahren werden die Forscher verfolgen, wie sich die Artenverteilung im Laufe der Zeit verändert, was Aufschluss über die allgemeine Gesundheit des Ökosystems geben könnte, sagte Frau Stewart. Sie werden auch versuchen herauszufinden, ob Temperaturmuster mit Blüten korrelieren und beginnen, Artenzusammensetzungen in weißem und buntem Schnee zu vergleichen. Schließlich hoffen sie, die blutrote Botschaft zu entziffern.
„Wir wissen so wenig“, sagte sie. “Wir müssen tiefer graben.”