Ozeane verarmen an Sauerstoff, wenn Verbrauch fossiler Brennstoffe unkontrolliert anhält
Dänische Forscher haben festgestellt, dass große Bereiche der Weltmeere an Sauerstoff verarmen und nicht mehr als Lebensraum für Fische und Schalentiere geeignet sein werden, wenn die vom Menschen verursachten Treibhausemissionen nicht bald wesentlich reduziert werden. Die Studie wurde im Fachmagazin Nature Geoscience veröffentlicht. Die Wissenschaftler verwendeten ein am Danish Centre for Earth System Science (DCESS) entwickeltes Computermodell, das globale Veränderungen für einen Zeitraum bis in 100.000 Jahren analysiert. Das DCESS-Modell enthält Bausteine für die Atmosphäre, die Ozeane, Ozean-Sedimente, die Land-Biosphäre und die Lithosphäre. Der Studie zufolge gibt es "seit 1765 beobachtete Entwicklungen von wichtigen klimatischen Parametern wie etwa der Erwärmung der Atmosphäre und der Ozeane, von Gasgehalten der Atmosphäre sowie der CO2-Aufnahme der Meeres- und Landbiosphäre." Es wurden zwei Emissionsszenarien des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderung (IPCC) bewertet: Ein Szenario, das von einem gemäßigten Temperaturanstieg (3°C) ausgeht, und eines mit einem hohen Temperaturanstieg (4,8°C). In den oberen 500 m der Ozeane gab es bei beiden Simulationen einen Sauerstoffverlust, und zwar weitgehend als Reaktion auf die Oberflächenerwärmung. Die in die Tiefsee umlaufende Zirkulation, die sauerstoffangereichertes Oberflächenwasser in die Tiefen des Ozeans zieht, nahm ab, so eine wichtige Feststellung der Studie. Das Szenario mit hohen Emissionen ließ insbesondere "eine schwere langfristige Verarmung der Ozeane an Sauerstoff" erkennen. Es wurde deutlich, dass sich in beiden Fällen die suboxischen Regionen der Ozeane ausbreiten würden, in denen keine Fische oder andere größere Lebewesen vorkommen. "Wir finden sogar für das relativ gemäßigte [..] Emissionsszenario mit konstantem ozeanischen Austausch eine erhebliche und langfristige Sauerstoffverarmung und Ausweitungen der Meereszonen mit minimalem Sauerstoffgehalt", so die Studie. "Die von uns vorhergesagte Verarmung an Sauerstoff hätte weit reichende negative Auswirkungen auf die Meeresumwelt. Die Fischbestände würden die sich ausbreitenden hypoxischen Bereiche meiden und große Fischsterben würden auf dem Kontinentalhang und -sockel an Häufigkeit zunehmen." Die Überwachung der Ozeane zeigt bereits, dass sich die suboxischen Bereiche ausdehnen, da sich die Atmosphäre und die Weltmeere erwärmen. Das Modell sagt in Übereinstimmung mit dieser und anderen die Theorie erhärtenden Beobachtungen eine drei- bis siebenfache Ausdehnung der suboxischen Zonen voraus. Die Autoren erklären, dass bei Ausdehnung der suboxischen Zonen verschiedene Mikroben und das Plankton überhandnehmen. Das wiederum fördert eine Verschiebung hin zu Stickstofffixierern, was nach Aussage der Forscher wahrscheinlich große unvorhersehbare Veränderungen mit schwerwiegenden Folgen in den Strukturen der Ökosysteme und der Produktivität der Ozeane hätte. Die Schlussfolgerungen der Studie sind denkbar einfach: "Es ist erforderlich, Emissionen fossiler Brennstoffe zu reduzieren, um die beginnende Sauerstoffverarmung und deren nachteilige Langzeitauswirkungen zu begrenzen." Es wird davon ausgegangen, dass Zeiten extremer Sauerstoffverarmung der Ozeane die Ursache einiger der großen Aussterbewellen in der Geschichte der Erde, auch des größten Ereignisses dieser Art vor 250 Millionen Jahren sind.
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Dänemark