Arktis-Ozean saurer als erwartet

Bedroht sind Lebewesen mit Kalkschalen – gravierende Auswirkungen auf gesamte Nahrungskette drohen

Der Arktische Ozean wird in diesem Jahrhundert mehr CO2 aufnehmen, als die meisten Klimamodelle bisher berechnet haben. Damit wird auch die zu erwartende Versauerung deutlich größer. Das belegt einer Medienmitteilung vom 17.06.2020 zufolge eine Studie von Klimaforschenden der Universität Bern und der  École normale supérieure de Paris.

Pteropoden (Flügelschnecken), erbsengroße Meeresschnecken dienen als Nahrung für zahlreiche Lebewesen vom kleinen Krebstieren bis hin zu Walen. Die Darstellung zeigt, wie sich die Schale einer Pteropoda innerhalb von 45 Tagen auflöst in Wasser, dessen CO2-Gehalt und pH-Wert an die für das Jahr 2100 in Ozeanen erwartete Konzentration angepasst wurde – Foto © bgc-jena.mpg.de

Die Weltmeere nehmen große Mengen des vom Menschen ausgestoßenen CO2 aus der Atmosphäre auf. Das zusätzlich aufgenommene CO2 führt zu einer Versauerung der Ozeane, die bereits heute beobachtet wird. Diese Folge des Klimawandels trifft vor allem Organismen mit Kalkschalen und -skeletten, wie zum Beispiel Muscheln, Seeigel, Seesterne und Korallen. Unter den Weltmeeren ist es der Arktische Ozean, in dem die Versauerung am weitesten vorangeschritten ist.

Die Schale dieser Pteropoda («Flu?gelschnecke»), einer Meeresschneckenart, wurde durch versauertes Ozeanwasser beschädigt. Dies zeigt sich an den von innen nach aussen verlaufenden Linien – Foto © National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA

Eine soeben in der Nature veröffentlichte Studie des Berner Klimaforschers Jens Terhaar vom Physikalischen Institut, Klima- und Umweltphysik (KUP) und ENS-Kollegen zeigt, dass die Versauerung des Arktischen Ozeans weit größer ausfallen dürfte als erwartet.

Die Untersuchung hat ergeben, dass das kleinste der sieben Weltmeere bis Ende dieses Jahrhunderts 12 Prozent mehr CO2 aufnehmen wird, dies unter der Annahme, dass der Treibhausgasanstieg ungebremst voranschreitet.

“Das führt zu einer erheblich größeren Versauerung vor allem in einer Tiefe zwischen 200 bis 1000 Metern”, erklärt Jens Terhaar, Mitglied der Gruppe für Ozean-Modellierungen des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung der Universität Bern. “Dieser Tiefenbereich ist ein wichtiger Rückzugsraum für zahlreiche Meereslebewesen”.

Folgen für die gesamte Nahrungskette

Von der Versauerung der Meere seien alle Lebewesen, die Kalkschalen bilden, direkt betroffen. In versauertem Meerwasser fehle ausreichend Kalziumkarbonat als Baustein von Kalkskeletten unter anderem für Muscheln, Schnecken, Seeigel und Phytoplankton. “Unsere Resultate legen nahe”, so Co-Autor Lester Kwiatkowski (ENS), “dass eine Anpassung der Schalentiere an die Versauerung im Arktischen Ozean immer schwieriger wird”. Gehen diese Tiere in der Nahrungskette verloren, wirkt sich das wahrscheinlich auch negativ auf die gesamte Nahrungskette aus, bis hin zu Fischen und Meeressäugetieren.

Neue Methode erlaubt verlässlichere Vorhersagen

Das internationale Forschungsteam ging bei seiner Studie von der Feststellung aus, dass Modellrechnungen zum vom Arktischen Ozean absorbierten CO2 je nach Klimamodell zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Den Forschenden gelang es, über alle Modelle hinweg einen physikalischen Zusammenhang zwischen der heutigen Dichte des Meerwassers an der Oberfläche und der damit verbundenen Bildung des Tiefenwassers herzustellen.

Eine größere Tiefenwasserbildung führe zu größerem Transport von CO2 ins Innere des Ozeans und somit zu einer stärkeren Versauerung. Die Dichte des Oberflächenwassers diene somit als indirekter Anzeiger für die Versauerung des Arktischen Ozeans, so die Wissenschaftler. Mit Hilfe von Messungen der Meerwasserdichte ermöglicht dieser Zusammenhang den Forschenden, die bisherigen Unsicherheiten der Modellrechnungen zu reduzieren. So gelang es dem Team, weit bessere Schätzungen zum Ausmaß der künftigen Versauerung abzugeben.

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