Wie Seegras den Klimawandel eindämmen kann
Die globalen Umweltveränderungen führen zur Erwärmung der Meere und zu zunehmender Versauerung. „Der Mittelmeerraum bildet einen Hotspot des Klimawandels, da dort die Temperaturen erheblich ansteigen“, erklärt Jean-Pierre Gattuso, Mitbetreuer des Projekts SHIFT2SOLVE von der Sorbonne Université in Frankreich. Diese steigenden Temperaturen verdrängen und vernichten Fischpopulationen, belasten Korallenriffe und fördern das Wachstum schädlicher Algenblüten. Der höhere Säuregehalt bedroht inzwischen Arten wie Seeigel, Meeresschnecken und Austern, deren Schalen sich deshalb schneller auflösen. Diese Schäden werden sich wahrscheinlich nicht nur auf die biologische Vielfalt der Meere, sondern auch auf das Leben der Küstengemeinden und darüber hinaus auswirken.
Mit Seegras die Klimaauswirkungen auf den Ozean messen
Im Rahmen des Projekts SHIFT2SOLVE sollten innovative Methoden zur Ermittlung und Messung dieser Bedrohungen entwickelt werden, um auf diese Weise einen wichtigen Schritt zur Entwicklung wirkungsvoller Eindämmungsstrategien zu unternehmen. Das Projekt wurde im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt. Um seine Ziele zu erreichen, konzentrierte sich das Projektteam auf eine im Mittelmeerraum endemische Seegrasart, das Neptungras Posidonia oceanica. Ein Hauptziel bestand darin, die Auswirkungen der Erwärmung und Versauerung der Meere auf diese wichtige Meerespflanze zu bewerten, um ihren Gesundheitszustand zu bewerten und festzustellen, welche Maßnahmen ergriffen werden sollten. „Posidonia spielt eine Schlüsselrolle im Mittelmeerraum“, erklärt die Mitbetreuerin des Projekts, Núria Teixidó von der Sorbonne Université und der Anton-Dohrn-Zoologie-Station in Italien. „Seegras bietet Lebensraum für Fische und schützt durch die Regulierung von Strömungen und Wellen die Küste. Außerdem speichert es Kohlendioxid in seinen sehr langen Wurzelsystemen.“
Luftdrohnen und KI-Modellierung
Unter der Anleitung von Gattuso und Teixidó setzte der Marie-Skłodowska-Curie-Stipendiat Jordi Boda modernste Analyseverfahren ein, um den Gesundheitszustand dieser Seegraspopulationen zu bewerten und Prognosemodelle zu entwickeln, mit denen die längerfristigen Auswirkungen des Klimawandels abgeschätzt werden können. Drohnen wurden eingesetzt, um Posidonia-Wiesen zu charakterisieren, und mithilfe von Deep Learning und KI-Instrumenten wurden Drohnen derart trainiert, dass sie Lebensräume der Unterwasservegetation erkennen. „Der Einsatz von Flugdrohnen stellte ein wirksames Mittel zur Untersuchung von Küstengebieten dar und gestattete die Untersuchung größerer Gebiete“, sagt Teixidó. Ein Teil dieser Feldarbeit wurde in den Gewässern rund um die Insel Ischia im Golf von Neapel durchgeführt. CO2-Schlote vulkanischen Ursprungs eröffnen hier ein einzigartiges Fenster zu möglichen zukünftigen Versauerungsbedingungen. Außerdem wurden Laborarbeiten am Institut de la Mer de Villefranche durchgeführt, das der Sorbonne Université angegliedert ist.
Wirksame Schutz- und Wiederherstellungsmaßnahmen
Eine wichtige Erkenntnis bestand darin, dass Posidonia die zunehmende Meeresversauerung offenbar besser als ursprünglich angenommen verträgt. Dennoch stellte das Team Schäden an den Blättern fest, die auf erhöhte Stresspegel schließen lassen. „Das ist etwas, das wir in Zukunft erforschen wollen“, fügt Teixidó hinzu. Ein weiterer Bereich, auf dem zukünftige Forschung aufbauen sollte, ist die Flugdrohnenanalyse. Diese Verfahren weisen ein großes Potenzial für die Gewinnung eingehender Kenntnisse über Seegrasgemeinschaften und Küstenökosysteme auf. Das Wissen um die Ausdehnung der Posidonia-Populationen und die Menge des von ihnen gespeicherten Kohlendioxids könnte dazu beitragen, Umweltmaßnahmen auf den Weg zu bringen. Ein besseres Verständnis dieser marinen Pflanzengemeinschaften ist unerlässlich, um wirksame Schutz- und Wiederherstellungsmaßnahmen ergreifen zu können. „Im Fall von Posidonia ist die Fähigkeit zur Speicherung von CO2 spektakulär“, sagt Gattuso. „Kohlendioxid kann in bis zu sechs Meter dicken Sedimenten gespeichert werden – und das ist CO2, das der Atmosphäre entzogen wird und für Jahrhunderte bis Jahrtausende gebunden werden kann.“
Schlüsselbegriffe
SHIFT2SOLVE, Seegras, Klimawandel, Drohne, Ozeane, Mittelmeer, Versauerung
