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Bis zum Ende des Jahrhunderts könnte sich der Säuregehalt der Küstengewässer der Antarktis verdoppeln. Hauptsächlich durch CO2-Emissionen verursacht, würde dieser Anstieg des Säuregrades eine Bedrohung für die Ökosysteme und das Tierleben im Südlichen Ozean darstellen.
Ein Forschungsteam der University of Colorado Boulder hat sich mit der Entwicklung des pH-Werts im Südpolarmeer befasst, und die Ergebnisse sind wenig ermutigend. Die Wissenschaftler untersuchten fünf bestehende (Rossmeer und Südliche Orkney-Inseln) und vorgeschlagene Meeresschutzgebiete (Weddellmeer, Ostantarktis und Antarktische Halbinsel) in den Küstengewässern des Südlichen Ozeans. Und ihr Befund ist eindeutig: Ohne eine schnellstmögliche drastische Reduzierung der CO2-Emissionen könnte der Säuregehalt des Südpolarmeeres bis 2100 in den oberen 200 Metern des Ozeans um bis zu 100% ansteigen, was schwerwiegende Auswirkungen auf die Tierwelt und die marinen Ökosysteme hätte.
Die Versauerung könnte jedoch nicht nur auf die oberen Schichten beschränkt sein. Die gesamte Wassersäule des küstennahen Südpolarmeeres, sogar der Meeresboden, könnte laut den Autoren der am 4. Januar veröffentlichten Studie einer starken Versauerung ausgesetzt sein.
Die Funktionsweise, die diesen Anstieg des Säuregehalts der Ozeane erklärt, liegt in der Rolle, die die Ozeane bei der Aufnahme von CO2 spielen. Fast 30% des CO2 wird von den Weltmeeren aufgenommen. Da kaltes Wasser mehr CO2 aufnimmt als warmes oder gemäßigtes Wasser, nimmt der Südliche Ozean entsprechend mehr CO2 auf.
Durch die Aufnahme von CO2 wird das Ozeanwasser saurer, wenn sich das Kohlendioxid darin löst. Je mehr CO2 durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird, desto mehr CO2 nehmen die Ozeane auf, wodurch der Prozess der Versauerung aufrechterhalten und verstärkt wird. Daher, so die Autoren der Studie, sei es dringend notwendig, unsere Treibhausgasemissionen drastisch und schnell zu reduzieren.
Aber inwiefern könnte die Versauerung des Südpolarmeeres eine Bedrohung für Ökosysteme und Tiere darstellen?
Wenn Wasser sauer wird, sinkt sein pH-Wert. Meeresorganismen und -tiere sind jedoch daran angepasst, in einer Umgebung zu leben, die unter anderem einen leicht alkalischen pH-Wert aufweist. Vor dem Industriezeitalter lag der durchschnittliche pH-Wert in den Ozeanen bei 8,29. Heute liegt er bei 8,1. Den Autoren der Studie zufolge könnte der pH-Wert im Südlichen Ozean bis zum Jahr 2100 in den oberen Schichten (200 Meter) um 0,36 sinken.
Das Phytoplankton wächst langsamer und neigt dazu, mit zunehmender Versauerung zu verschwinden. Saureres Wasser wirkt sich auch negativ auf Meerestiere mit Schalen und Krustentiere aus, deren Kalziumkarbonat, aus dem ihre Schalen und Panzer bestehen, dadurch aufgelöst wird.
Das Phytoplankton steht am Anfang der marinen Nahrungskette, und Tiere mit Schalen wie Meeresschnecken oder Seeigel sind eine entscheidende Nahrungsquelle für viele größere Tierarten. Wenn sie seltener werden oder verschwinden, könnte dies die Spitze der Nahrungskette stark beeinträchtigen, also Arten wie Wale oder Pinguine.
Anhand eines Computermodells, das simuliert, wie sich das Meerwasser im Südlichen Ozean im Laufe des 21. Jahrhunderts verändern würde, stellte das Team fest, dass es bis 2100 saurer werden würde.
Um dieses Szenario zu verhindern, sehen die Autoren den einzigen Weg darin, die CO2-Emissionen drastisch und schnell zu reduzieren und die Anzahl der Meeresschutzgebiete zu erhöhen. „Angesichts der kumulativen Bedrohung der marinen Ökosysteme durch Umweltveränderungen und Aktivitäten wie die Fischerei, fordern unsere Ergebnisse starke Anstrengungen zur Emissionsminderung und andere Managementstrategien, um den Druck auf die Ökosysteme zu verringern, wie die Fortsetzung und Ausweitung der antarktischen Meeresschutzgebiete“, so die Autoren. Das Szenario mit der größten Treibhausgasreduktion (oder vorzugsweise das Szenario mit den geringsten Emissionen) sollte bevorzugt werden. Andernfalls wird das Südpolarmeer stark versauern, wenn die Maßnahmen zu spät oder nicht in ausreichendem Maße ergriffen werden.
Mirjana Binggeli, PolarJournal
Link zur Studie: Nissen, C., Lovenduski, N.S., Brooks, C.M. et al. Severe 21st-century ocean acidification in Antarctic Marine Protected Areas. Nat Commun 15, 259 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-44438-x