Das Meer ist zu sauer

Die Weltmeere speichern Kohlendioxid und entlasten damit das Klima. Doch die dadurch entstehende Versauerung der Ozeane beeinträchtigt das Leben der Meerestiere. Vor allem Korallen leiden.

Elke Bunge
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Den Seesternen ist das Meer oft zu sauer, Fische sind robuster. (Bild: fotolia)

Den Seesternen ist das Meer oft zu sauer, Fische sind robuster. (Bild: fotolia)

Die Ozeanversauerung zählt neben der globalen Erderwärmung zu den schwersten Veränderungen der Umwelt durch den Menschen. Verursacht wird diese Versauerung der Weltmeere durch die Aufnahme des Treibhausgases Kohlendioxid CO2. Während das Kohlendioxid in der Atmosphäre zu steigenden Temperaturen führt, veranlasst es im Ökosystem Meer chemische Reaktionen. Dabei wird das gasförmige Kohlendioxid vom Meerwasser aufgenommen und es entsteht Kohlensäure. Diese Kohlensäure lässt den pH-Wert sinken. Das Meerwasser wird sauer, was Folgen für die Tierwelt hat.

Tiere leiden

Dabei erscheint das Meer zunächst als Speicher des Umweltgiftes, denn mehr als ein Viertel des Treibhausgases wird von den Meeren aufgenommen. Ohne diesen Speicher wäre es heute auf der Erde um einiges wärmer. Für die Meeresbewohner bleibt die CO2-Aufnahme nicht folgenlos. Bislang war das Ausmass dieser Veränderungen auf maritime Tiere jedoch weitestgehend unbekannt. Eine umfangreiche Studie, die Wissenschafter jetzt im Fachmagazin «Nature Climate Change» publiziert haben, gibt genaue Informationen.

Um das Ausmass der Veränderungen der Umwelt zu verstehen, klassifizierten die Forscher Astrid Wittmann und Hans-Otto Pörtner vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), die Meerestiere in fünf Tierstämme: Korallen, Krebstiere, Weichtiere, Wirbeltiere wie Fische, und Stachelhäuter wie Seesterne und Seeigel. Dann sammelten und verglichen sie alle bisher bekannten 167 Studien zu diesem Thema.

Emissionsszenarien

Die umfangreiche Datensammlung über die Lebensbedingungen von 150 verschiedenen Arten von Meeresbewohnern kombinierte die Forschergruppe mit den Emissionsszenarien für CO2, die der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) in seinem letzten Bericht veröffentlichte. Mit diesen Daten gelang es den Forschern, körperliche Merkmale und Klimaveränderungen im Meer zu verknüpfen.

«Unsere Studie hat gezeigt, dass alle Tiergruppen, die wir betrachtet haben, negativ von erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen betroffen sind. Vor allem Korallen, Stachelhäuter und Weichtiere reagieren sehr empfindlich auf einen sinkenden pH-Wert», sagt Astrid Wittmann. Dabei weisen Stachelhäuter, wie Schlangensterne, schon bei niedrigen Kohlendioxidkonzentrationen, die bereits für das Jahr 2100 vorausgesagt werden, reduzierte Überlebenschancen auf.

Robuste Krebstiere

Krebstiere, wie die grosse Seespinne oder der Taschenkrebs, scheinen dagegen robuster, hier scheinen sich erst höhere Kohlendioxidkonzentrationen auszuwirken. Ein weiterer, bislang nicht beachteter Faktor ist der Anstieg der Meerestemperaturen. «Eine erhöhte Temperatur führt dazu, dass sich mehr Kohlendioxid im Wasser lösen kann», sagt der Forscher Hans-Otto Pörtner. In der Folge versauert das Meer noch stärker und die darin lebenden Tiere werden weiter empfindlich belastet.

Fische zeigen sich der Studie zufolge bislang als robust. Sie sind körperlich sehr aktiv und können einen zunächst fallenden pH-Wert in ihrem Blut sehr gut wieder ausgleichen. Korallen, die auf einen Ort fixiert sind, können einen erhöhten Kohlendioxidgehalt im Körper nicht so gut kompensieren, weil ihnen die entsprechend leistungsfähigen physiologischen Mechanismen fehlen. Dieser nicht kompensierte pH-Wert in den Körperflüssigkeiten führt zur Kalkablagerung oder Kalzifizierung der Tiere, und in der Folge sind die Tiere gegenüber der Umwelt unzureichend geschützt.

Blick in die Vergangenheit

Bereits vor 250 und vor 55 Millionen Jahren kam es auf der Erde zu einem Massensterben der Arten, damals höchstwahrscheinlich ausgelöst durch schwerste Vulkanausbrüche, die in der Folge das Klima auf dem Planeten stark veränderten. Dies zeigten Untersuchungen von Sedimenten aus diesen Zeitaltern, welche die Biologen prüften, um ihre Ergebnisse zu verifizieren. «Sedimentproben aus diesen Perioden zeigen ähnliche Empfindlichkeiten bei den gleichen Tierstämmen», sagt Pörtner.