Ozeanversauerung



Seit Beginn der Industrialisierung haben die Weltmeere knapp die Hälfte des Kohlendioxids (CO2) aus der Verbrennung fossiler Energieträger aufgenommen. Während sich das CO2 in der Atmosphäre weitestgehend chemisch neutral verhält, also nicht mit anderen Gasen reagiert, ist es im Ozean chemisch aktiv. Gelöstes CO2 trägt zu einer Absenkung des pH-Wertes bei. Das Meer wird saurer! Dieser Effekt ist bereits messbar: Der pH-Wert des Oberflächenwassers der Meere ist von 8,2 im Mittel um 0,1 Einheiten gesunken.
 

Wenn die weltweiten Kohlendioxid-Abgase (CO2) unverändert weitersteigen, schätzen die Kieler Wissenschaftler, dass der pH-Wert der Meere um weitere 0,4 Einheiten bis zum Jahr 2100 absinkt. Der Meerwasser-pH-Wert wäre damit vermutlich niedriger als während der letzten 20 Millionen Jahre, mit einer Änderungsrate ca. 100mal höher als jemals zuvor in dieser Zeit.

Als Folge der Ozeanversauerung verändert sich auch die Meerwasserchemie, was sich neben sinkenden pH-Werten und steigenden CO2 Konzentrationen vor allem in einer Reduzierung der Karbonationenkonzentration und damit der Karbonatsättigung kennzeichnet. Karbonat (CO32-) ist der Baustein für alle Kalk bildenden Organismen im Meer. Korallen, Muscheln und Schnecken, aber auch planktische Kalkbildner wie Kalkalgen, Kammerlinge und Flügelschnecken benötigen diesen Baustoff, um ihre kalkigen Skelette zu bauen. Alle bislang gestesteten Kalkbildner reagierten auf die sinkende Karbonatsättigung durch verminderte Kalkbildung bis hin zu Fehlbildungen ihrer Kalkskelette.

Kalk kommt bei Meeresorganismen vor allem in den Formen Aragonit und Kalzit vor. Organismen, wie z.B. die Korallen, werden als Aragonitproduzenten besonders unter der Versauerung leiden, denn diese Form des Kalks ist besonders leicht löslich und somit empfindlich gegenüber pH-Wert-Änderungen. Die zunehmende Verflachung des Tiefenhorizontes der Karbonatsättigung führt beispielsweise dazu, dass bis 2070 die Hälfte des heute bekannten Bestands an Kaltwasserkorallen Bedingungen ausgesetzt sein wird, bei denen Aragonit, der Baustein ihrer Kalkskelette, sich auflöst. Korallen machen jedoch nur einen geringen Teil der weltweiten marinen Kalkbildung aus. Etwa drei Viertel werden von Planktonorganismen gebildet. Einzellige Algen, die Coccolithophoriden, führen durch ihren enormen Export von Kalk in die Tiefsee zu massiven Kalkakkumulationen am Meeresboden. Die White Cliffs von Dover oder die Kreidefelsen auf Rügen sind Zeugnisse solcher Ablagerungen aus vergangenen Zeiten. Experimente haben gezeigt, dass die filigranen Kalkplättchen der Coccolithophoriden mit steigenden CO2-Konzentrationen allmählich dünner werden bis hin zu drastischen Deformationen ihrer Kalkstruktur.

Die Versauerung der Meere wird auch die geographische Verbreitung wichtiger Gruppen mariner Organismen verändern. Ein Beispiel: Unverminderte CO2-Emissionen werden in den nördlichen und südlichen Polarregionen der Ozeane bis Ende dieses Jahrhunderts zu einer Karbonatuntersättigung führen. Und somit für kalkhaltige Lebewesen, wie z.B. die Aragonit bildenden Flügelschnecken, unbewohnbar machen. Dass heißt, die marinen Nahrungsketten werden bereits an der Basis geschädigt.

Parallel zur Ozeanversauerung ist auch mit einer klimabedingten Temperaturzunahme zu rechnen. Beide Wirkungen sind nicht unabhängig voneinander: So kann eine CO2-Steigerung beispielsweise die Temperaturtoleranz für Tiere verringern. Vor allem die Korallenökosysteme sind ein Beispiel für diesen gekoppelten Effekt von gleichzeitiger Karbonatuntersättigung und steigender Wassertemperatur.





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