Am 27. Juli 2014 startet das Team des österreichisch-kanadischen Forschungsprojekts „High-Arctic“ seine mittlerweile 18. Arktis-Expedition. Günter Köck (ÖAW-IGF) und seine Kollegen werden, wie schon in den vorhergehenden Expeditionen, die Anreicherung von Schwermetallen und organischen Schadstoffen in arktischen Seen untersuchen.
Seit 1997 werden im Rahmen des Forschungsprojekts „High-Arctic“ die Einflüsse von Klimaveränderungen auf Seesaiblinge aus Seen in der kanadischen Arktis untersucht. „High-Arctic“ ist die umfangreichste Untersuchung zu diesem Themenkreis in der kanadischen Arktis, und auch das am längsten durchgehend laufende österreichische Arktisprojekt. „Für die Erforschung des Klimawandels sind derartige Langzeitstudien unverzichtbar“, betont Biologe Günter Köck.
Schwermetalle
Ausgangspunkt für das Projekt war eine in den 1990er-Jahren an Seesaiblingen aus Tiroler Hochgebirgsseen durchgeführte Studie, in der sich ein Zusammenhang zwischen Metallanreicherung und Klimaänderungen erkennen ließ. Seit 1997 werden umfangreiche Untersuchungen an etwa 30 Seen auf sechs Inseln in der kanadischen Hocharktis durchgeführt. Als Basislager fungiert die Forschungsstation von „Polar Continental Shelf Project“ (PCSP) in Resolute Bay, die dem Projekt umfassende logistische und technische Unterstützung zur Verfügung stellt. Die Mitarbeiter analysieren in den Fischen Schwermetalle wie Quecksilber und Cadmium so wie schwer abbaubare organische Schadstoffe. Darüber hinaus werden paläolimnologische Untersuchungen an Seesedimenten durchgeführt. In den Sedimentbohrkernen lassen sich neben biologischen und physikalisch-chemischen Veränderungen im Ökosystem auch der Eintrag von Schadstoffen über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte zurückverfolgen. Sedimentbohrkerne sind damit ein hervorragendes Klimaarchiv, mit dem Umweltveränderungen von der Vergangenheit bis in die Gegenwart erforscht werden können.
Die Untersuchung der Einflüsse der Klimaerwärmung auf die Quecksilberanreicherung im Ökosystem der arktischen Seen bildet einen wichtigen Forschungsschwerpunkt im Projekt. Das hochgiftige Schwermetall gelangt aus den Industriegebieten im Süden über die Atmosphäre in die Seen. Mit fatalen Folgen: In den Gewässern und umliegenden Feuchtgebieten wird das Metall aufgrund der Klimaerwärmung in steigendem Maß von Bakterien in das noch weitaus giftigere Methylquecksilber umgebaut. Diese organische Form des Schwermetalls reichert sich in der Nahrungskette an und ist daher für Tier und Mensch besonders problematisch.
Zwei Ökosysteme
Der Fokus der diesjährigen Expedition liegt auf der Untersuchung zweier benachbarter Seen auf Cape Bounty im südlichen Teil der Insel Melville Island. Während das Ökosystem des West Lake durch aufgrund von Klimaveränderungen erhöhten Sedimenteintrag in den letzten Jahren stark verändert wurde, blieb der East Lake nahezu unbeeinflusst. „Die beiden eng beieinander liegenden Seen eignen sich damit hervorragend zur Untersuchung klima-bedingter Veränderungen der Umwelt auf die Quecksilber-Anreicherung in der Nahrungskette von Fischen“, so Günter Köck.
Verstärkt untersucht werden in diesem Projekt auch Veränderungen der Temperaturschichtung und der Wasserzirkulation der Seen. Dazu werden die Daten der vor zwei Jahren in mehrere Seen eingebrachten automatischen Sensor-Ketten ausgewertet. Diese messen während des gesamten Jahres Temperatur- und Sauerstoffgradienten von den obersten Schichten des Sediments bis zur Seeoberfläche in engen Tiefenabständen und ermöglichen so eine genauere Modellierung des Quecksilberkreislaufes in den Seen.
Relevante Erkenntnisse
Die Ergebnisse aus der Arktis lassen sich aufgrund der Ähnlichkeit der Ökosysteme auch auf alpine Hochgebirgsseen übertragen. In Tiroler Hochgebirgsseen wird etwa untersucht, wie sich das Auftauen des Permafrost auf die Metallbelastung von Gewässern auswirkt.
In Kanada wird das Projekt „High-Arctic“ von Polar Continental Shelf Project, dem Northern Contaminants Program und Parks Canada unterstützt. Geleitet wird das Langzeitprojekt von Günter Köck und Derek Muir (Environment Canada, Burlington).
Zur Person
Günter Köck hat 1978 am Bundesgymnasium Gmunden maturiert und danach in Innsbruck Biologie studiert. Seine Fachgebiete sind die Fischbiologie und noch mehr die Erforschung von Umwelteinflüssen (Verschmutzung, Klima) auf die Ökologie unserer Gewässer. Seit 1997 ist er Projektleiter der österreichisch-kanadischen Forschungskooperation „High-Arctic“, seit 2004 Koordinator der internationalen Forschungsprogramme der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Er vertritt Österreich in vielen internationalen Gremien (so etwa als Vice Chair des UNESCO-Forschungsprogramms „Man and the Biosphere“) und ist Mitglied einiger wissenschaftlicher Beiräte. Er ist Mitherausgeber des Fachjournals „eco.mont“ und hat über 175 Publikationen veröffentlicht. Im Jahr 2000 wurde er mit dem Kanada-Preis der Universität Innsbruck und 2010 mit der kanadischen „Go for Gold“ Ehrenmedaille ausgezeichnet. Darüber hinaus ist er Autor der beiden preisgekrönten Bücher „Planet Austria“ und „Vielfalt genießen“ und Leiter des als offizielles Projekt der UN-Dekade „Bildung für Nachhaltige Entwicklung 2005-2014“ ausgezeichneten Projekts „Vielfalt genießen – Mehr als ein Kochbuch“. Seine Forschungsarbeiten führt er als Research Associate am Institut für Interdisziplinäre Gebirgsforschung (IGF) in Innsbruck durch.
Projekt "High-Arctic"
Publikation:
Bathymetry and Sediment Geochemistry of Lake Hazen. G. Köck, D. Muir, F. Yang, X. Wang, C. Talbot, N. Gantner, D. Moser. ARCTIC, Volume 65(1), 2012
Kontakt:
Dr. Günter Köck
Institut für Interdisziplinäre Gebirgsforschung
Österreichische Akademie der Wissenschaften
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