Ozeane versauern schneller
Das Treibhausgas Kohlendioxid führt nicht nur zu einer Erwärmung des globalen Klimas und damit auch der Meere, sondern auch zunehmend zu einer Versauerung der Ozeane. Ihre jüngsten Ergebnisse zum Thema Ozeanversauerung haben die Wissenschaftler vom 27. bis 30. September 2010 auf der ersten gemeinsamen Konferenz der Grossprojekte EPOCA (European Project on Ocean Acidification), BIOACID (Biological Impacts of Ocean ACIDification) und UKOARP (UK Ocean Acidification Research Program) diskutiert.
Die Weltmeere nehmen jährlich etwa ein Drittel des Kohlendioxids (CO2) aus der Verbrennung fossiler Energieträger auf. Wenn sich Kohlendioxid im Meerwasser löst, bildet sich Kohlensäure, und der Säuregrad des Wassers steigt (pH-Wert sinkt). Seit Beginn der Industrialisierung haben die Ozeane bereits soviel Kohlendioxid aufgenommen, dass die Säuremenge um 30 Prozent zugenommen hat. Folgen: Durch die Säure nimmt die Konzentration von Karbonat-Ionen im Meerwasser ab. Viele Meeresorganismen wie Kalkalgen, Muscheln und Schnecken haben Schwierigkeiten, ihre Schalen oder Skelettstrukturen zu bilden. Betroffen sein werden aber auch ganze Ökosysteme, wie beispielsweise Korallenriffe.
Die Auswirkungen der Ozeanversauerung, vor allem auf die Lebensgemeinschaften im Arktischen Ozean, untersucht das Alfred-Wegener-Institut im Verbund mit den drei Grossforschungsprojekten auf nationaler und internationaler Ebene. Denn besonders betroffen von der Ozeanversauerung sind die Polargebiete. «Gerade in den kalten Ozeanen polarer Regionen ist die Löslichkeit für CO2 besonders gross, so dass im Gegenzug auch die Karbonat-Ionenkonzentration geringer ist und diese Verknappung für die dort lebenden Organismen besonders schwerwiegend ist. Da bei kalten Temperaturen auch viele Stoffwechselprozesse verlangsamt ablaufen, ist die Fähigkeit polarer Organismen, eine erhöhte CO2-Konzentration zu kompensieren, möglicherweise zudem noch eingeschränkt», sagt Prof. Dr. Hans-Otto Pörtner, Tierphysiologe am Alfred-Wegener-Institut und stellvertretender Koordinator des Grossforschungsprojektes BIOACID.
Die speziellen Auswirkungen auf marine Bakterien haben Forscher des Alfred-Wegener-Instituts auf einer Fahrt der Polarstern in die Arktis untersucht. Ihre neuesten Ergebnisse bestätigten die bisherigen Vermutungen. «Im angesäuerten Wasser erhöhte sich die bakterielle Produktion erheblich und führte zu einem gesteigerten Konsum von organischen Kohlenstoffverbindungen, was die Freisetzung von CO2 verstärken könnte», so Dr. Anja Engel. Wie sich der Klimawandel auf die komplexen Zusammenhänge des marinen Kohlenstoffkreislaufs auswirkt und welche Rolle Mikroorganismen für die zukünftige CO2 Bilanz im nördlichen Polarmeer spielen werden, sei bislang kaum erforscht. «Das Treffen der drei grossen Forschungsprojekte bietet ein gutes Forum, um Daten auszutauschen und gemeinsam Lösungsansätze zu diskutieren», so Dr. Anja Engel.
Um die Auswirkungen der zunehmenden Ozeanversauerung in vollem Umfang zu verstehen, sind aber auch Rückblicke in die Vergangenheit von zentraler Bedeutung für die Forschung. Denn Sedimente im Ozean bilden ein wichtiges Archiv der Erdgeschichte, vergleichbar mit Büchern in einer Bibliothek. «Wer die Sprache der Sedimente beherrscht, kann dort die Evolution der Umwelt und Klimabedingungen in der Erdgeschichte erforschen», sagt Prof. Jelle Bijma, mariner Biogeologe am Alfred-Wegener-Institut. An verschiedenen Stellen in der Erdgeschichte haben Ozeanversauerungsereignisse ihre «Fingerabdrücke» im Sediment hinterlassen, so zum Beispiel an der Grenze vom Perm zur Trias vor 251 Millionen Jahren und an der Paleozän-Eozän Grenze vor 55 Millionen Jahren. Ausgelöst wurde die Versauerung in vergangenen Zeiten allerdings immer durch natürliche Ereignisse. «Heute wird sie durch den viel zu hohen Kohlendioxideintrag durch menschliche Aktivität ausgelöst, und das Meer ist immer weniger in der Lage, diese Störungen abzupuffern», so Bijma. Zudem müsse man sehen, dass die Versauerungsereignisse fast immer begleitet werden von einer globalen Erwärmung, einer erhöhten Stratifizierung der Ozeane, und einer Verringerung des Sauerstoffgehaltes der Tiefsee.
«Es ist nicht das erste Mal in der Erdgeschichte, dass die Ozeane versauern, beunruhigend ist aber, dass es diesmal sehr viel schneller passiert als je zuvor. Infolgedessen sinkt nicht nur der pH-Wert, sondern nimmt auch die Karbonatsättigung der Ozeane ab. Es brechen harte Zeiten an, speziell für kalzifizierende Organismen», so Bijma. Wie verschiedene kalkbildende Meeresorganismen auf die Versauerung reagieren und warum die Reaktionen unterschiedlich ausfallen, werden die Wissenschaftler weiter untersuchen und auch auf der Konferenz in Bremerhaven diskutieren.
Mehr Informationen über EPOCA, BIOACID und UKOARP finden Sie auf den Internetseiten:
http://www.oceanacidification.org.uk/
Quelle: AWI - Bremerhaven
