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Gebiete mit extremer Sauerstoffarmut wachsen, sowohl im offenen Ozean als auch in Küstenregionen. Als Ursache wird der erhöhte Nährstoffeintrag in die Weltmeere und die Klimaerwärmung gesehen.
Vor rund einem Jahr veröffentlichten Kieler Ozeanographen eine Studie, die belegte, dass der Ozean in den vergangenen 50 Jahren global zwei Prozent Sauerstoff verloren hat. Jetzt hat sich ein internationales Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erneut die weltweite Sauerstoffentwicklung in den Weltmeeren angesehen. Die neue Übersichtsstudie, die heute in der internationalen Fachzeitschrift Science erscheint, beschäftigt sich erstmals mit Ursachen und Folgen, aber auch mit möglichen Lösungen für Sauerstoffmangel weltweit sowohl im offenen Meer als auch in Küstengewässern.
«Unsere Daten zeigen, dass im vergangenen halben Jahrhundert die Wassermenge im offenen Ozean, in der jeglicher Sauerstoff fehlt, um mehr als das Vierfache gewachsen ist», sagt Prof. Dr. Andreas Oschlies, einer der Autoren der neuen Studie. In Küstengewässern, einschliesslich Flussmündungen und Randmeeren, haben sich Standorte mit niedrigem Sauerstoffgehalt seit 1950 sogar mehr als verzehnfacht. «Sauerstoff ist grundlegend für das Leben in den Ozeanen. Der Rückgang des Sauerstoffs im Ozean zählt daher zu den gravierendsten Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt der Erde» betont Denise Breitburg, die Erstautorin.
Seit fast zehn Jahren untersucht dieses Kieler Netzwerk intensiv die natürlich vorkommenden Sauerstoffminimumzonen an den Osträndern der beiden grossen Ozeane. «Wir konnten auch dort eine Ausdehnung und Intensivierung der Sauerstoffarmut und damit eine Einschränkung des Lebensraums für Fische, Krebse und Muscheln erkennen», berichtet Oschlie. Und die am GEOMAR betriebenen Klimamodelle sagen eine sich beschleunigende Ausbreitung der sauerstoffarmen Zonen bei einer weiteren Klimaerwärmung voraus.
Als Ursachen für die zunehmende Sauerstoffarmut nennen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die globale Erwärmung. Wärmeres Oberflächenwasser enthält weniger Sauerstoff. Es führt ausserdem dazu, dass die Schichtung des Ozeans stabiler wird, wodurch sich Vermischung und Zirkulation abschwächen und es schwieriger wird, das Innere des Ozeans zu belüften. Ein weiterer Faktor ist vor allem in Küstennähe die Überdüngung der Meere. Sie führt zu Algenblüten, die nach dem Absterben der Algen viel Sauerstoff verbrauchen.
Menschen und Tiere leiden unter Sauerstoffarmut
Die zunehmende Sauerstoffarmut des Ozeans hat natürlich auch Auswirkungen auf die Lebensgrundlage der Menschen, vor allem in Entwicklungsländern. Kleinere handwerkliche Fischereien können möglicherweise nicht umziehen, wenn wenig Sauerstoff ihre Fanggründe zerstört oder Fische zwingt, sich andere Lebensräume zu suchen. Auch Korallenriffe, eine wichtige Tourismusattraktion in vielen Ländern, könnten ohne genügend Sauerstoff absterben.
Um die weitere Ausweitung der Sauerstoffarmut zu begrenzen und ihre Folgen zu mindern, schlagen die beteiligten Forscherinnen und Forscher drei Massnahmen vor:
- Ursachen bekämpfen, also die Nährstoffbelastung und den Klimawandel
- Durch Schutz gefährdeter Regionen oder Arten den Druck auf die Ökosysteme reduzieren
- Verbesserte Überwachung des ozeanischen Sauerstoffgehalts, um weitere Entwicklungen zu verfolgen zu können
Die Studie ist ein Ergebnis der internationalen Zusammenarbeit im Global Ocean Oxygen Network (GO2NE). Dabei handelt es sich um eine Arbeitsgruppe, die 2016 von der Zwischenstaatlichen Ozeanographischen Kommission der Vereinten Nationen (IOC) ins Leben gerufen wurde. Für ihre Studie haben die beteiligten Autorinnen und Autoren etwa eine Viertelmillion Datensätze und auch am GEOMAR durchgeführte Klimamodellrechnungen zu Sauerstoffkonzentrationen in Meeren ausgewertet.