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Countdown zum Weltklimagipfel Kopenhagen
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Die Weltmeere werden saurer. Kalkbildende Organismen als Basis ganzer Nahrungsketten sind bedroht.
 VON SVEN TITZ |
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FLÜGELSCHNECKE: Ihr Kalkpanzer wird durch Kohlensäure im Meerwasser angegriffen.
Foto: AWI
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Es wird auch als „das andere CO2-Problem“ bezeichnet: Denn Kohlendioxid (CO2) ist mehr als ein Treibhausgas. Wird es vom Meer aufgenommen, löst sich das Gas nicht einfach darin, sondern reagiert chemisch mit dem Wasser. Dabei bildet sich eine Säure – die Kohlensäure. Jeder kennt sie vom Sprudelwasser, das leicht säuerlich schmeckt.
Da der Gehalt an Kohlendioxid in der Lufthülle der Erde durch Emissionen der Zivilisation ansteigt, gelangt auch immer mehr von dem Gas in die Ozeane. Laut Schätzungen sind es 20 Millionen Tonnen pro Tag. Etwa ein Drittel des CO2, das der Mensch durch seine Aktivitäten in die Atmosphäre pustet, landet so am Ende im Meer. Das hat Folgen für dessen Ökosysteme, wie kürzlich Dieter Wolf-Gladrow auf der Konferenz „Klima im System Erde“ in Berlin berichtete. Der Physiker arbeitet am Alfred-Wegener-Institut (AWI) in Bremerhaven in der Abteilung Marine Biogeowissenschaften.
Plakativ sprechen Forscher von einer „Versauerung“ der Weltmeere durch die Aufnahme von CO2. Im Grunde ist das etwas ungenau, denn im chemischen Sinne sauer ist das Wasser der Ozeane noch lange nicht. Heute hat es einen durchschnittlichen Säuregrad (pH-Wert) von 8,1. Als sauer gelten im Allgemeinen erst pH-Werte unter sieben. Das Meerwasser ist also noch leicht basisch, und eine Base ist das Gegenteil von einer Säure.
Allerdings nimmt das Ozeanwasser mehr und mehr CO2 auf. Damit sinkt der pH-Wert. Nach Angaben Wolf-Gladrows betrug der pH-Wert vor 200 Jahren noch 8,2. In 100 Jahren könnte ein Wert von unter 8,0 erreicht werden. Dann wäre das Meerwasser zwar immer noch leicht basisch. Aber für manche Lebewesen im Meer bedeutet schon diese Entwicklung nichts Gutes – zumal aller Voraussicht nach der pH-Wert auch in Zukunft noch weiter sinken würde.
Die Versauerung beeinflusst vor allem solche Organismen, die in ihrem Stoffwechsel Kalk bilden. In einem Ozean mit mehr Kohlensäure ist die Kalkbildung erschwert. Bei starker Versauerung kann sich der Kalk sogar wieder auflösen. Diese Entwicklung wirkt sich zum Beispiel auf Muscheln, Korallen, Flügelschnecken und vor allem Foraminiferen aus. Das sind winzige Einzeller mit filigranen Kalkskeletten, die einen wichtigen Bestandteil des Planktons und damit die Nahrungsgrundlage vieler anderer Organismen im Meer bilden.
In Laborexperimenten mehrerer Institute wurde nachgewiesen, dass es unter saureren Bedingungen zu Missbildungen der Kalkskelette kommt. US-Forscher um den Meeresbiologen Chris Gobler von der Stony Brooks University berichteten kürzlich im Magazin „Limnology and Oceanography“ von Experimenten mit Muschellarven. Bei erhöhtem Kohlensäuregehalt im Meerwasser verzögerte sich deren Entwicklung, wobei sich die Überlebensrate halbierte. Langfristig könnten solche Effekte über die Nahrungsketten im Meer auch andere Tiere in Mitleidenschaft ziehen. Es bestehe die Gefahr, so Wolf-Gladrow, dass die Versauerung am Ende ganze Ökosysteme im Ozean ins Trudeln bringt.
Genaue Prognosen über die weitere Entwicklung des Problems gibt es allerdings noch nicht. Meeresbiologen beginnen erst langsam zu verstehen, was mit dem Kohlendioxid im Detail passiert, sobald es ins Meer gelangt. Zum Beispiel binden Kalkalgen den Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid, wenn sie Kalk bilden. Sterben die Algen ab, sinken sie auf den Meeresgrund. Damit wird der Atmosphäre und dem Wasser der Kohlenstoff dauerhaft entzogen.
Wie aber verändert sich diese „biologische Pumpe“, wenn künftig das Angebot an Kohlendioxid im Ozean immer weiter steigt? Aufkeimende Hoffnungen, dass sich durch die Düngung von Algen mit Eisenspänen die Aufnahme von Kohlendioxid anregen ließe, um die Atmosphäre von dem Treibhausgas zu entlasten, werden von den meisten Wissenschaftlern als verfrüht angesehen.
Anfang September startete das AWI gemeinsam mit 13 weiteren Instituten und Universitäten in Deutschland das Verbundforschungsprojekt Bioacid (Biological Impacts of Ocean Acidification), das die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf die Lebensgemeinschaften im Meer untersucht. Das Bundesforschungsministerium stellte dafür 8,5 Millionen Euro für die kommenden drei Jahre zur Verfügung.
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