Ozeane kapitulieren vor Klimawandel

Zwei neue Studien stellen unser Wissen über das Zusammenspiel von Meer und Klimawandel grundlegend in Frage. Die Veränderungen in den Ökosystemen der Weltmeere scheinen nicht primär durch Fischfang und Co beeinflusst, sondern durch den weltweiten Temperaturanstieg. Auch das scheinbar grenzenlose Potenzial der Meere als Kohlenstoffspeicher könnte sich als Illusion herausstellen.

Von Benjamin von Brackel

Zwei neue Studien stellen unser Wissen über Meere und den Klimawandel auf den Kopf. Die Nachrichten sind alles andere als gut. Danach haben wir den Einfluss des Klimawandels auf die Meere deutlich unterschätzt und das Potenzial der Meere als Kompensatoren des Klimawandels deutlich überschätzt.

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Der Pazifik funktioniert, je wärmer er wird, wie die anderen Ozeane immer weniger als Kohlenstoffspeicher.  (Foto: NOAA)

Wissenschaftler des italienischen Instituto di Scienza Marine haben herausgefunden, dass der Klimawandel zur synchronen Veränderung der Ökosysteme in den Weltmeeren führt. Die Forscher hatten elf Datenbanken für den Zeitraum von 1960 bis 2005 analysiert, die Auskunft über das Plankton im Nordatlantik, im Nordpazifik, in der Ostsee, der nördlichen Adria und der Nordsee geben. "Obwohl die Wasserbecken nicht miteinander verbunden sind und die Umweltfaktoren unterschiedlich wirken, konnten wir eine beinahe synchrone Veränderung der Ökosysteme feststellen", sagte Projektleiterin Alessandra Conversi.

Die im Fachmagazin Philosophical Transactions of the Royal Society  veröffentlichte Studie könnte zu einem Paradigmenwechsel in der Wissenschaft führen. Lange galt die Ansicht, dass die Veränderungen der Ökosysteme in den Weltmeeren vor allem durch die direkten menschlichen Einflüsse wie Fischfang oder Verschmutzung etwa durch Abwässer bestimmt werden. Die italienischen Wissenschaftler kommen nun aber zu einem anderen Ergebnis: In den vergangenen drei Dekaden sei der durch den Klimawandel verursachte globale Temperaturanstieg maßgeblich für die Veränderungen gewesen: Steigen die Temperaturen in den Meeren an, so hat das direkten Einfluss auf das Überleben bestimmter Fischbestände und der Nahrungskette.

Steigende Temperaturen beeinflussen aber auch die Funktion des Meeres als Kohlenstoffspeicher – und zwar auf für den Menschen äußerst unvorteilhafte Weise. Das haben Wissenschaftler vom britischen National Oceanography Centre und dem Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (Geomar) in einer weiteren Studie gezeigt. Eigentlich sind die Meere ideale Kohlenstoffspeicher: Sterben Kleinstlebewesen wie Phytoplankton ab, sinken die organischen Teilchen bis auf den Grund des Ozeans – im Idealfall. Sie werden remineralisiert, wodurch CO2 für Tausende von Jahren verschwindet. Über ein Viertel der durch den Menschen verursachten Treibhausgase wurde so schon aufgenommen.

"Ein komplett anderes Bild"

Das Problem: Der Prozess läuft nur in einer Tiefe von mehr als tausend Metern ab. Forscher haben nun herausgefunden, dass durch einen Anstieg der Temperatur Bakterien das organische Material schneller zersetzen können. Und zwar bereits in höheren Meeresschichten. "Das führt dazu, dass die Ozeane weniger effizient in der Aufnahme von CO2 sind", sagt Eric Achterberg, einer der Ko-Autoren der Studie, gegenüber klimaretter.info. Die Folge: Je stärker der Klimawandel voranschreitet, desto mehr verstärkt er sich selbst.

Zu der Erkenntnis sind die Wissenschaftler gekommen, indem sie den Partikelregen an verschiedenen Stellen der Weltmeere über mehrere Tage aufgefangen, gesammelt und analysiert haben: Während in tropischen Ozeanen eine schnelle Mineralisierung ablief und das CO2 wieder in die Atmosphäre gelangen konnte, lief die Mineralisierung etwa um Island herum sehr langsam ab. "Bislang ging die Forschung davon aus, dass der Transport im warmen Wasser effizienter abläuft", sagt Achterberg. "Wir zeigen nun ein komplett anderes Bild, das sich bisher nur durch Modelle angedeutet hat."

Der Temperaturanstieg in den Meeren hat also eine doppelt verheerende Wirkung: Die Ozeane können immer weniger CO2 aufnehmen und die Ökosysteme geraten unter steigenden Druck. Während im Beobachtungszeitraum der italienischen Forscher die Durchschnittstemperatur nur um knapp ein Grad gestiegen ist, geht der aktuelle Sachstandsbericht des Weltklimarats von einem Anstieg von drei bis fünf Grad bis 2100 aus. Die Folge: Die Häufigkeit der "Regime Shifts" dürfte also zunehmen.

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Der Klimawandel spielt schon jetzt eine große Rolle für die Ökosysteme im Meer. (Foto: NOAA)

Neben der Erderwärmung hat auch die arktische Oszillation Einfluss auf die Ökosysteme der Meere. Jene bezeichnet die Schwankung des Druckverhältnisses über dem Nordatlantik zwischen dem Islandtief im Norden und dem Azorenhoch im Süden. Dieses Widerspiel erzeugt einen Westwind, der im Winter warme, feuchte Luftmassen nach Europa bringt. Bleibt die Zufuhr von warmer atlantischer Luft aber aus, gelangt kühle arktische Luft nach Europa. Den italienschen Forschern zufolge beeinflusst die Oszillation das Strömungsverhalten von Atlantik und Pazifik und damit auch die Planktonströme.

Die Ökosysteme im Meer geraten an ihre Grenzen. Eines trichtert Eric Achterberg deshalb seinen Studenten immer wieder ein: "Wir müssen CO2 reduzieren – das ist der einzige Weg."

[Erklärung]  
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