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Die anthropogene Klimaveränderung, gekennzeichnet durch den massiven Ausstoss von Kohlen-dioxid in die Atmosphäre, wirkt sich auf die biologischen und chemischen Prozesse im Meer aus. Ozeanen kommt eine entscheidende Rolle im weiteren Verlauf der aktuellen Klimaentwicklung zu.
Letzte Woche sind wir im auf die Ozeane als gewichtige Einflussfaktoren der derzeitigen Klimaveränderung eingegangen. Der Bericht warf einen Blick auf die Erwärmung der Meere, deren Tiefenschichten sich unterschiedlich intensiv erwärmen, und darauf, wie sensibel maritime Ökosysteme darauf reagieren. Verändern sich die Temperaturen im Meer, hat das Auswirkungen auf die ozeanographisch-meteorologischen Systeme und den Stoff- und Wärmeaustausch zwischen den Meeren und allen am Prozess beteiligten Klimakomponenten. Kurz gesagt: Erwärmte Meere nehmen Einfluss auf die grossen Meeres- und Luftströme der Erde und verändern das Klima. Die auffällige Trockenheit und die hohen Temperaturen der letzten Monate sind sehr wahrscheinlich den Folgen des atlantischen Pendants des El Niño-Phänomens geschuldet.
Doch gefährdet der klimatische Wandel nicht nur die stabilisierenden, oberflächlichen Bewegungsabläufe der Wassermassen. Er verändert sie substanziell. Der massive Ausstoss von Kohlendioxid in die Atmosphäre wirkt auf die chemischen und biologischen Prozesse im Meer. Mit der Aufnahme von CO2 übernehmen die Ozeane eine wichtige Speicherfunktion von Kohlenstoff-dioxid, doch droht bei zunehmender Menge die Versauerung der Meere.
Die wichtigen Speicher Atmosphäre, Landbiosphäre und Ozean tauschen permanent Kohlenstoff aus, wobei sich der Austausch in Zeiträumen von Jahrhunderten vollzieht. Das mag auf den ersten Blick langsam erscheinen. Doch bleibt der Kohlenstoff in den Gesteinen für Jahrmillionen gebunden, weshalb wir bei der Bewertung der CO2 Aufnahme zwischen einer erdgeschichtlichen und einer humanen Perspektive unterscheiden müssen. Mithilfe modernster Messhilfen können heute gute Schätzungen zu den Kohlenstoffmengen in den Reservoiren gemacht werden. Im Ozean wären das zurzeit ca. 38 000 Gigatonnen (1 Gigatonne = 1 Milliarde Tonnen) Kohlenstoff. Das entspricht etwa der 16-fachen Menge Kohlenstoff in der Landbiosphäre und rund 60-mal so viel wie in der Atmosphäre. Der Ozean als grösstes Kohlenstoffreservoir bestimmt deshalb entscheidend den atmosphärischen CO2-Gehalt.
Da sich die Tiefenschichten der Ozeane nur sehr träge durchmischen, dringt der Kohlenstoff erst im Laufe von Jahrhunderten zum Grund vor. Die puffernde Wirkung der Tiefsee-Kalksedimente entfaltet sich erst, wenn grosse Mengen an CO2 auf das am Meeresgrund lagernde Karbonat trifft, welches auf CO2 reagiert und sich dabei zum Teil auflöst. Letztlich könnten durch diesen Prozess etwa 95% der anthropogenen Emissionen vom Ozean aufgenommen werden. Doch geht der Kohlenstoffaustausch zu schnell vonstatten und der Weltozean kann das Treibhausgas nicht so schnell aufnehmen, wie es durch den Menschen in die Atmosphäre freigesetzt wird. Die gemächliche Pufferung von CO2 durch die Reaktion mit den Kalksedimenten hilft uns in diesem Leben also nicht mehr – und den nach-folgenden Generationen auch nicht.
Die Versauerung der Meere
Ein Paralleleffekt der steigenden Kohlendioxidkonzentration ist der sinkende pH-Wert der Ozeane. Die „Versauerung der Meere“ ist eine indirekte Folge de anthropogenen Klimawandels und wird auch in diesem Zusammenhang diskutiert. Kohlendioxid verbindet sich teilweise mit dem Wasser zu Kohlensäure, wobei der pH-Wert sinkt und zur Versauerung beiträgt. Das hat gravierende Auswirkungen auf marine Organismen und Ökosysteme haben. Der Wert hat sich seit der vorindustriellen Zeit beträchtlich verringert, was schwerwiegende Folgen für Tiere mit einem Schutzmantel aus Kalk nach sich zieht. Korallen und Kleinstlebewesen wie Meeresschnecken oder auch Zooplankton stehen am Anfang der Nahrungskette. Lebewesen dieser Stufe sehen sich mehr und mehr bedrängt, da die Tiefe, unterhalb derer sich Kalk im Ozean auflöst, sich in den letzten 200 Jahren um 400 Meter nach oben verschoben hat.
Die Abläufe auf der Ebene des Ökosystems sind aufgrund der vielfältigen Wechsel-beziehungen der Tierarten innerhalb des Systems schwierig zu verstehen. Unsere Beobachtungen bestätigen jedoch, dass sich unter den Bedingungen der Ozeanversauerung die maritime Artendynamik stark verändert. Der grösste Lebensraum der Erde – das Wasser in den Ozeanen – erlebt gerade Prozesse, die ihn grundlegend, substantiell bedrohen.