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04.08.2011

11:06 Uhr

Kohlenstoffkreislauf

Mikroalgen belegen Versauerung der Ozeane

Etwa ein Drittel des vom Menschen freigesetzten Treibhausgases Kohlendioxid wird von den Ozeanen aufgenommen - Tendenz steigend. Wissenschaftler haben jetzt eine dramatische Folge dieses Prozesses nachgewiesen.

Kalkalgen reagieren besonders empfindlich auf die zunehmende Versauerung der Ozeane. Quelle: dpa

Kalkalgen reagieren besonders empfindlich auf die zunehmende Versauerung der Ozeane.

BremerhavenKalkalgen im Meerwasser reagieren offenbar stärker auf die vom Menschen verursachten Kohlendioxid-Emissionen als bislang vermutet. Das hat die Studie einer internationalen Wissenschaftlergruppe ergeben, an der auch das Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut (AWI) beteiligt ist. Die Mikroorganismen, die eine wichtige Rolle beim Kohlendioxidaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre spielen, reagieren auf die zunehmende Versauerung der Meere, indem sie ein dünneres Kalkskelett ausbilden.

Etwa ein Drittel des vom Menschen freigesetzten Treibhausgases Kohlendioxid wird von den Ozeanen aufgenommen und reagiert zu Kohlensäure und deren Reaktionsprodukten. In den vergangenen 100 Jahren hat sich dieser Prozess durch die zunehmende Verbrennung fossiler Energieträger verstärkt – mit zunehmend negativen Folgen für die marinen Ökosysteme. Besonders empfindlich reagieren kalkbildende Organismen wie beispielsweise Korallen und Kalkalgen – so genannte Coccolithophoriden. Diese mikroskopisch kleinen Algen gehören zum Phytoplankton und bauen ein Skelett aus Kalkplättchen auf.

"Baumeister" der Rügener Kreidefelsen

Die Gruppe der Coccolithophoriden ist sehr verbreitet und produziert einen Großteil des marinen Kalks. Sichtbarer Ausdruck ihrer „Arbeit“ sind etwa die berühmten Kreidefelsen auf der Insel Rügen. Wie die Algen auf die zunehmende Versauerung in ihrer natürlichen Umgebung reagieren, war bislang noch niemals in globalem Maßstab untersucht worden. Für die jetzt im Wissenschaftsjournal „Nature“ veröffentlichte Untersuchung analysierten die Forscher eine Vielzahl von Plankton- und Sedimentproben und konnten so Veränderungen der Coccolithophoriden im heutigen Ozean sowie über die letzten 40.000 Jahren dokumentieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Algen weniger Kalk bilden, wenn das Wasser weniger Karbonationen enthält, also saurer ist. „Die Reaktionen im natürlichen System sind hierbei viel stärker als bislang angenommen“, so AWI-Forscher Björn Rost, Mitautor der Studie. Zwar haben auch schon Laborexperimente gezeigt, dass die Algen bei zunehmender Versauerung ein dünneres Skelett ausbilden. Mit ihrer Untersuchung konnten die Forscher nun aber nachweisen, dass es im marinen Ökosystem bereits zu einer deutlichen Artenverschiebung kommt – von Stämmen mit starkem zu solchen mit schwächerem Kalkskelett.

Und das könnte sich negativ auswirken auf die Fähigkeit der Ozeane, Kohlenstoff aufzunehmen und so dem vom Menschen verursachten Klimawandel entgegenzuwirken. Denn wenn gerade solche Arten verdrängt werden, die mehr Energie zum Aufbau ihres Kalkskeletts investieren, sinkt damit insgesamt die Fähigkeit der Coccolithophoriden, Kohlenstoff aufzunehmen – mit Folgen für den globalen Kohlenstoffkreislauf.

Allerdings zeigt die Studie auch, dass es Ausnahmen von diesem generellen Trend geben kann. In der Küstenzone Chiles, wo die sauersten Bedingungen in heutigen Ozeanen herrschen, fanden die Wissenschaftler Algen mit extrem starkem Kalkskelett. Diesem Stamm ist es offensichtlich gelungen, sich an ungünstige Umweltbedingungen anzupassen. Angesichts der gegenwärtig hohen Geschwindigkeit des Klimawandels sind die Forscher jedoch skeptisch, dass andere Vertreter der Coccolithophoriden fähig sein könnten, sich diesem Tempo anzupassen.

Von

tt

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