C02-Emissionen: Saure Ozeane gefährden Polarmeere

Von Christoph Seidler

Ozeanversauerung: Stress für polare Meeresbewohner Fotos
AP

Die steigenden CO2-Emissionen sorgen dafür, dass das Wasser der Weltmeere immer saurer wird. Besonders dramatisch sind die Folgen für die Polargebiete. Forscher haben gerade erst begonnen, die Größe des Problems zu verstehen.

Wenn Ulf Riebesell interessierten Laien zeigen möchte, womit er sich beschäftigt, dann braucht er ein Glas Mineralwasser und ein Stück Kreide. Der Meereskundler aus Kiel wirft das weiße Stückchen in die Flüssigkeit - und schon beginnt das große Sprudeln. Die Kohlensäure greift den Kalk an. Der gleiche Effekt, so sagt Riebesell, bedroht schon bald in großem Umfang die Ökosysteme der Weltmeere.

Bisher nehmen die Ozeane - ohne zu Murren - etwa ein Drittel der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen auf. Doch die steigenden Mengen machen den Meeren zu schaffen. Besonders stark betroffen sind die Polargebiete. "Die CO2-Aufnahme ist bei den kalten Temperaturen am höchsten", erklärt Ulf Riebesell vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Im Gegensatz zu Meeresspiegelanstieg und globaler Erwärmung wird die Ozeanversauerung als unmittelbare Folge des Klimawandels allerdings öffentlich kaum wahrgenommen - zynisch gesprochen wohl auch, weil man keine traurigen Inuit-Familien oder Robbenbabys zur Illustration des Phänomens zeigen kann.

Im Gegensatz zu den Schwierigkeiten bei der genauen Vorhersage von Temperatur und Meereshöhe sind die Prozesse bei der Ozeanversauerung indes weit besser verstanden: "Wir wissen sehr gut, was da chemisch vor sich geht", sagt der schweizerische Klimafoscher Fortunat Joos von der Universität Bern. Zusammen mit seinen Mitarbeitern beschäftigt er sich damit, die Effekte im Computer zu modellieren. "Die Versauerung ist eins zu eins an die CO2-Emissionen gekoppelt", ergänzt Ulf Riebesell. "Atmosphäre und Ozean stellen sich innerhalb eines Jahres aufeinander ein."

Zwei unscheinbare Symboltiere

Die Versauerung des Eismeers hat zwei Symboltiere, die zumindest auf den ersten Blick wenig spektakulär erscheinen: die Flügelschnecke Limacina helicina und die Kaltwasserkoralle Lophelia pertusa. "Man baut schwerer eine Beziehung zu solch einem Individuum auf, als zu einem Eisbären", sagt Riebesell - und beginnt sogleich von der Schönheit der Meeresbewohner zu schwärmen. Zumindest bei ihm hat es also geklappt.

Für die kleinen Tiere ist die Versäuerung der Meere problematisch. Das liegt daran, dass sich Kohlensäure bildet, wenn das Kohlendioxid im Wasser gelöst wird. Gleichzeitig nimmt die im Wasser gelöste Konzentration von Karbonat-Ionen ab. Gerade in den Polargebieten gibt es ohnehin vergleichsweise wenig davon im Wasser. Unter diesen Bedingungen haben Schalentiere und Korallen aber Probleme, ihre Schutzhüllen oder Skelette aufzubauen. Wer sich das nicht vorstellen kann, der muss nur ein wenig Entkalker in den heimischen Wasserkocher geben - und dabei zusehen, wie kalkhaltige Ablagerungen sich vom Rand lösen.

Bisher liegt die Meerestiefe, unterhalb derer sich Kalk löst, in den Weltmeeren zwischen 3500 Metern im Nordatlantik und 500 Metern im Pazifik. Wissenschaftler sprechen von der korrosiven Grenze. Doch sie verschiebt sich immer weiter nach oben, gerade in den Polargebieten. Bis zum Jahr 2100 könnte der pH-Wert der Weltmeere durch CO2 Eintrag um 0.4 Einheiten sinken. Das klingt zunächst nicht viel, doch der Schein trügt: Die pH-Skala ist logarithmisch eingeteilt. Tatsächlich verdreifacht sich der Säuregehalt der Ozeane.

Der Trend ist alarmierend: Bis zum Jahr 2018, prognostiziert Fortunat Joos mit seinen Mitarbeitern eine Übersäuerung von zehn Prozent des Oberflächenwassers in der Region. Im Jahr 2050 wäre dann die Hälfte der Arktis betroffen - und wenn die aktuellen CO2-Prognosen stimmen, dann wäre im Jahr 2100 das gesamte Nordpolargebiet dran.

Die Kalkschicht vieler Tiere löst sich nicht sofort auf, doch der Aufwand für die Kalkbildung steigt in saureren Gewässern massiv an. "Die dafür nötige Energie fehlt dann an anderer Stelle, zum Beispiel bei Wachstum und Fortpflanzung", erklärt der britische Forscher Steve Widdicombe vom Plymouth Marine Laboratory im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE.

Erste Forschungen laufen

Das europäische Großprojekt Epoca ("European Project on Ocean Acidification") soll verstehen helfen, wie stark der CO2-Eintrag die Ozeanbewohner schädigt. In diesem Sommer haben Polarforscher unter anderem auf Spitzbergen untersucht, wie arktische Muscheln mit den Umweltbedingungen der Zukunft klarkommen. Dazu setzten sie im Marinelabor der Forschungsstation Ny Alesund Grönlandmuscheln aus dem Kongsfjord in verschiedene Meerwasserbecken, deren pH-Wert sich an den zukünftigen Szenarien zur CO2-Entwicklung orientiert. Auch in verschiedenen Wassertemperaturen mussten sich die Tiere behaupten. Dabei wurden unter anderem ihre Atmungsraten gemessen. Auch wenn die Experimente noch nicht detailliert ausgewertet sind, scheint klar: Auch diesen Tieren macht ein saurer Ozean massiv zu schaffen.

Ein weiteres Großforschungsprojekt, Bioacid ("Biological Impacts of Ocean Acidification") ist in Deutschland gerade angelaufen. Achteinhalb Millionen Euro lässt sich das Bundesforschungsministerium die Zusammenarbeit von 14 Instituten kosten. Auch in den USA und Großbritannien werden gerade spezielle Forschungsprogramme zur Ozeanversauerung aufgelegt.

Es geht um viel: "Die Versauerung betrifft Tiere am unteren Ende der Nahrungsketten", sagt Steve Widdicombe. Weichtiere wie die Flügelschnecke sind wichtig für die Ernährung von Walen, Heringen, Lachsen und Seevöglen. Und die Kaltwasserkorallen sind nach Ansicht von Forschern eine Kinderstube vieler Arten. Ulf Riebesell nennt sie die "tropischen Regenwälder des Ozeans". Außerdem dienen sie vor Norwegen oder den britischen Inseln dem Küstenschutz. "Die Ökosysteme in den Ozeanen werden weiter existieren, aber sie werden anders aussehen als jetzt", sagt Widdicombe. "Wir wissen genug, um besorgt zu sein - aber nicht genug, um sagen zu können, wie schlimm es wird."

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