Mikroalgen

Eine ebenso große Rolle spielt darüber hinaus das Lichtangebot, das sehr variabel sein kann. Schnee oder dicke Eisschichten schwächen die Lichttransmission im Eis. An anderen Stellen schieben sich Eisschichten übereinander, was den Lichteinfall ebenfalls verringert. In der Arktis wird die Salinität des Meerwassers auch durch die Flüsse vom Festland beeinflusst, die Süßwasser ins Meer transportieren. Die Salinität im Meereis wiederum hängt wesentlich von der Temperatur und dem Alter des Eises ab und weniger von der Salinität des Meerwassers, aus dem es gebildet wird. Es geht dabei vor allem darum, wie viel Sole das Eis verlassen hat und ob es z. B. Flutungen durch Meerwasser gegeben hat, wenn das Eis warm und porös ist.

Meereisalgen leben hauptsächlich in den unteren 20 cm des Meereises, also an der Unterseite des Eises (Eisunterseiten-Lebensgemeinschaft, bottom ice community), wo die Lebensbedingungen generell stabiler sind. Ihre Verbreitung von hier im Meereis nach oben ist durch die Nährstoffverfügbarkeit und den hohen Salzgehalt der Sole limitiert. Unter bestimmten Bedingungen finden sich die Eisalgen auch im Meereis. Diese Lebensgemeinschaften sind mit Frazil-Eisschichten (frazil ice = freischwebende Eisnadeln oder Eisplättchen) verbunden oder werden im sogenannten Freiboard-Level gefunden, wo Meerwasser das Eis infiltrieren kann und so die zum Wachstum notwendigen Nährstoffe für die Eisalgen zur Verfügung stellt. Diese sind in der Antarktis häufiger als in der Arktis. Das poröse Plättcheneis, bestehend aus ungefähr 20 % Eis und 80 % Meerwasser bezogen auf das Volumen und beherbergt die größten Anreicherungen von Eisalgen (Arrigo, 2017). Während der MOSAiC Expedition konnte Plättcheneis auch in der Arktis nachgewiesen werden (Katlein et al., 2020).

Je nach Region und Lebensbedingungen trägt das arktische Meereis zwischen 2 und 10 Prozent der gesamten Primärproduktion und zwischen 2 und 24 Prozent in der Antarktis bei (Arrigo, 2017). Im Monat April liegt dieser Beitrag in der Arktis bei ~18 Prozent und im Mai bei ~12 Prozent. Ähnlich trägt das Meereis ~4 Prozent zur Gesamtproduktion südlich von 50°S im November bei. Für das Leben im Arktischen Ozean sind die Eisalgen vor allem für die Zeit nach dem Ende des polaren Winters wichtig. Da sie schon bei wenig Licht zu wachsen beginnen, sind sie eine frühe Nahrungsquelle für das Zooplankton. Damit spielen sie eine Schlüsselrolle im arktischen Nahrungsnetz. Am stärksten ist die Eisalgenblüte am Ende des Frühlings oder im frühen Sommer, also zu Beginn der Eisschmelze. Danach nimmt die Produktivität der Eisalgen ab, weil durch die Schmelze das Eis als Lebensraum der Algen kleiner wird und sie aus dem Eis herausschmelzen und in die Tiefe sinken. Die Eisalgenmasse nimmt auch deshalb ab, weil die Nährstoffe im Wasser nach und nach aufgebraucht werden und weil Zooplankter die Algen wegfressen. Eine zweite Eisalgenblüte kann im Herbst stattfinden, wenn sich das Meereis neu bildet. Diese Blüte ist jedoch nur von kurzer Dauer.