UMWELT Das Treibhausgas Kohlendioxid macht die Meere immer saurer. Was das bedeutet, kann man rund um die Insel Normanby im Pazifik sehen. Ein sorgenvoller Blick in die Zukunft. von Michael Billig
Das Meer rund um die Vulkaninsel Normanby, Papua-Neuguinea, sprudelt. Die Korallenriffe in diesem Teil des Südpazifiks, rund 400 Seemeilen nordöstlich der australischen Hafenstadt Cairns, gehören zu den artenreichsten der Welt. Um die Blumentiere versammeln sich Tausende Meeresbewohner. Die Riffe bieten ihnen Schutz, einen Futterplatz und eine Kinderstube. Sie sind ein Paradies für Taucher und für Menschen, die auf Normanby vom Fischfang leben, stellen sie die Existenzgrundlage dar. Nur da, wo das Wasser wie eine frisch geöffnete Sodaflasche blubbert, hat sich das Leben zurückgezogen. Die Ursache hat einen bekannten Namen: Kohlendioxid, kurz CO2.
Das Kohlendioxid, das dort aus Löchern im Meeresboden entweicht, ist vulkanischen Ursprungs. Rund um diese natürlichen Kohlendioxid-Schleudern ist der Säuregehalt des Wasser so hoch, wie ihn Forscher Ende dieses Jahrhunderts für den gesamten Weltozean erwarten – wenn die Menschheit weiter im großen Stil Kohle, Öl und Erdgas verfeuert.
Kohlendioxid gelangt als Klimakiller zu zweifelhafter Berühmtheit. Weil der CO2-Gehalt in der Atmosphäre stetig zunimmt, erhöht sich die Temperatur auf der Erde. Die Fieberkurve würde noch steiler ansteigen, gäbe es die Meere nicht. Sie schlucken ein Drittel des von Menschen produzierten CO2. Die Bedeutung der Ozeane für den blauen Planeten kann man nicht hoch genug schätzen. Sie bedecken mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche. Sie sind Lebensraum unzähliger Tier- und Pflanzenarten. Der immer weiter wachsenden Weltbevölkerung dienen sie als Nahrungsquelle und Rohstofflieferant.
Und nicht zuletzt beeinflussen sie das globale Klima. Ohne den Weltozean würde alles noch viel schneller ablaufen: ganze Landschaften austrocknen, die Polkappen schmelzen und der Meeresspiegel steigen. Doch mit dem Mehr an Kohlendioxid, das sie aufnehmen, verändert sich die Chemie der Meere. Das Wasser wird saurer.
Was das für das Leben im Ozean bedeutet, konnten Wissenschaftler vor Normanby beobachten. „Wir haben in die Zukunft der Ozeane geblickt“, sagt der Wissenschaftler Dirk de Beer. Der Biologe des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen gehörte zu einem Expeditionsteam. Was de Beer beim Schnorcheln vor der Vulkaninsel durch seine Taucherbrille sehen konnte, hinterließ Sorgenfalten auf seiner Stirn. „Dort findet schon seit Tausenden von Jahren Versauerung statt. Wir hatten erwartet, dass sich das Leben durch Evolution anpasst“, erzählt er. Doch der Bremer Wissenschaftler und seine Kollegen mussten erkennen, dass sie mit ihrer Annahme falsch lagen. Je näher die Forscher den aufsteigenden Kohlendioxid-Blasen kamen, desto weniger Leben fanden sie vor. Von Anpassung kaum eine Spur. Intakte Korallenriffe etwa suchten sie im engen Umkreis vergebens.
Versauerung der Meere vollzieht sich rasant
„Die Ozeanversauerung bedroht die Biodiversität der Meere“, sagt der Kieler Forscher Ulf Riebesell. Der Ozeanograf des Geomar Helmholtz-Zentrums hält ganze Öko-Systeme für gefährdet. Wissenschaftler wie ihn und de Beer treibt die Frage um, ob sich Meeresbewohner auf die sich wandelnde Chemie der Meere rechtzeitig einstellen können. Denn die Versauerung vollzieht sich – erdgeschichtlich gesehen – geradezu rasant. Das Meer versauert gegenwärtig so schnell wie in 300 Millionen Jahren zuvor nicht. Und das hat offenbar viel mit uns Menschen zu tun.
Seit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert ist der pH-Wert, das Maß für den Säuregrad des Meerwassers, von durchschnittlich 8,2 auf heute 8,1 gesunken. Das klingt wenig. Ozeanograf Riebesell macht die Brisanz deutlich: „Der pH-Wert funktioniert logarithmisch“, erklärt er. Der kleine Unterschied von 0,1 stehe für eine Zunahme der Säurekonzentration um rund 25 Prozent. Bis zum Jahr 2100 werde der pH-Wert weiter um voraussichtlich 0,35 Einheiten fallen, prognostiziert der Experte. Das heißt: „Die Versauerung wird um 150 Prozent zulegen“, so Ulf Riebesell.
Folgen der Versauerung sind heute schon spürbar
Die Folgen dieses CO2-Problems, das anders als die Erderwärmung von einer breiten Öffentlichkeit bislang fast unbeachtet bleibt, sind heute schon spürbar, auch für uns Menschen. An der Westküste der USA mussten beispielsweise Austernfarmen ihre Zucht verlegen. Ihnen waren die Larven weggestorben. Lange Zeit rätselten die Farmer über die Todesursache der Larven. Lag es womöglich an einem Bakterium? Ihre wirtschaftliche Existenz stand auf dem Spiel. Erst mit Hilfe von Wissenschaftlern fanden sie heraus, dass das Larvensterben auf den höheren Säuregehalt des Meerwassers zurückzuführen ist.
Weichtiere wie Austern und andere kalkbildende Meeresbewohner wie Flügelschnecken, Seesterne, Seeigel, Miesmuscheln, Krebse und Korallen sind die ersten Opfer der Ozeanversauerung. Sie gewinnen aus dem Ozean normalerweise Kalziumkarbonat, das Baumaterial für ihre Schalen und Skelette. In einer saureren Umgebung ist davon aber weniger vorhanden.
Forscher haben die Auswirkungen in Einzelstudien untersucht. Sie fischten Tiere aus dem Meer und setzten sie angesäuertem Wasser aus. Ihre Beobachtungen sind alarmierend: Schalen und Gehäuse bildeten sich zurück oder
lösten sich im schlimmsten Fall sogar komplett auf. Skelette entwickelten sich sehr viel langsamer als gewöhnlich. Die Fortpflanzungsraten sanken. Doch was bedeuten diese Labor-Versuche für die reale Meereswelt? „Es kann sein, dass die kalkbildenden Lebewesen von anderen Organismen verdrängt werden, dass sie nicht mehr konkurrenzfähig sind“, sagt Ulf Riebesell. Mit anderen Worten: Sie könnten aussterben.
Es gibt aber auch Profiteure der Versauerung, Seegras und große Algen zum Beispiel. CO2 ist ihr Lebenselixier. Sie betreiben Fotosynthese, wandeln das Gas in Biomasse um und breiten sich weiter aus. Fische dagegen beeinträchtigt der zunehmende Kohlendioxid-Ausstoß der Menschheit offenbar nicht. Jedenfalls nicht direkt. Als Bestandteile der Nahrungskette könnten sie eines Tages aber genauso betroffen sein wie andere Tiere, die von dem leben, was das Meer hergibt.
Geomar-Forscher Ulf Riebesell zeigt das Problem an der Flügelschnecke auf. „Sie ist ein Bindeglied im Nahrungsnetz. Fische, Seevögel und Wale ernähren sich von ihr“, sagt er. Wenn die Flügelschnecke aus den Meeren verschwindet, sei völlig ungewiss, ob etwas anderes an ihre Stelle rückt. Der Ozeanograf aus Kiel will deshalb nicht nur wissen, wie sich die Versauerung auf einzelne Arten auswirkt. Riebesell erforscht Lebensgemeinschaften – und hat zu diesem Zweck ein äußerst unkonventionelles Forschungsinstrument entwickelt, eine Art überdimensionales Reagenzglas. Es besteht im Wesentlichen aus einem riesigen Plastikschlauch. Dieser hat einen Durchmesser von zwei Metern und ist ungefähr 20 Meter lang. Sein Fassungsvermögen beträgt rund 55 000 Liter.
Ist die Versauerung noch zu stoppen?
Für seine Experimente setzt Riebesell mehrere dieser Schläuche im Meer aus, zum Beispiel im schwedischen Gullmarfjord und vor der Ostküste von Gran Canaria. An einer Verankerung hängend und durch Eisen beschwert reichen diese sogenannten Mesokosmen in die Tiefe. Alles, was sich darin ansammelt oder hineingesetzt wird, kommt über Monate nicht mehr heraus. Es ist Teil eines großen Freiluft-Experiments. Riebesell pumpt Kohlendioxid hinein und simuliert auf diese Weise, wie stark das Meerwasser künftig mit CO2 belastet sein würde. Jeder Mesokosmos bekommt eine andere Dosis. Eine Reihe von internationalen Wissenschaftlern ist an diesen Projekten beteiligt. Chemiker, Biologen, Physiologen und Ökologen. Mit Dutzenden Proben kehren sie in ihre Labore zurück und sind über Jahre mit der Auswertung der Daten beschäftigt. Eine wichtige Feststellung hat die Wissenschaft längst gemacht: Die Versauerung der Ozeane lässt sich nicht mehr stoppen.
Die Zukunft der Meere und somit ihrer Bewohner hängt aber nicht nur vom pH-Wert des Wassers ab. Mehrere Faktoren spielen eine Rolle, neben der Versauerung die steigende Wassertemperatur, sinkende Sauerstoff-Gehalte, Überfischung und Überdüngung der Meere sowie ihre Vermüllung. „Die Effekte können sich addieren oder sogar gegenseitig verstärken – das müssen wir ausloten“, sagt Ozeanograf Ulf Riebesell. Auf die Frage, wie man die Versauerung wenigstens bremsen könnte, antwortet er: „Wir müssen runter mit den CO2-Emissionen.“
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Schrot & Korn, May 2015. Full article.
