CO2-Zunahme und Sauerstoff-Abnahme macht Tiefseetieren das Atmen schwer
Einer Studie des Monterey Bay Aquarium Research Institute http://www.mbari.org zufolge könnten sich die marinen Todeszonen im kommenden Jahrhundert signifikant vergrößern. Gründe dafür sind die großen Mengen von gelöstem CO2 in den Ozeanen und die damit verbundene Sauerstoffabnahme. Für die Meerestiere – vor allem jene in der Tiefsee – bedeutet dies harte Zeiten, denn sie brauchen zum Überleben Sauerstoff.
Die CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre nehmen rasant zu. Rund ein Drittel des vom Menschen produzierten CO2 wird von den Meeren absorbiert. Das führt zu einer zunehmenden Versauerung der Ozeane und bedroht damit zahlreiche Meerestiere – allen voran Korallen. Die Versauerung ist nicht das einzige Problem für die Meeresökologie. Die Forscher Peter Brewer und Edward Peltzer berichten im Wissenschaftsmagazin Science, dass die steigenden CO2-Werte zu einer Abnahme des Sauerstoffgehalts führen. Das verschärft die Situation zur Bildung so genannter mariner Todeszonen. Zudem konnten die beiden Wissenschaftler berechnen, dass der Partialdruck von gelöstem Kohlendioxidgas in Niedrig-Sauerstoff-Zonen viel stärker steigt als bisher angenommen. Das könnte vor allem für das marine Leben signifikante Auswirkungen haben.
In mehr als zehnjähriger Arbeit ist es den Wissenschaftlern gelungen zu zeigen, dass es bei hoher CO2-Konzentration schwerer für die Meerestiere ist, zu atmen und Sauerstoff aus dem Wasser zu extrahieren. Das führt dazu, dass die Tiere schwerer Nahrung finden, sich schlechter vor Fressfeinden schützen und sich schlechter fortpflanzen können. Niedrige Sauerstoffwerte haben ähnliche Auswirkungen, schreiben die Forscher. Derzeit ist das Leben in der Tiefsee durch eine Kombination von steigendem CO2, das aus der Atmosphäre stammt, und zugleich abnehmendem Sauerstoff unter Druck. Zugleich erwärmt sich das Wasser an der Oberfläche und dadurch werden die Wasserschichten deutlich stabiler. Das verhindert, dass Sauerstoff in die Tiefe befördert wird.
Um das Problem zu quantifizieren, haben die beiden Forscher einen „Respirationsindex“ entworfen, der das Verhältnis zwischen Sauerstoff und CO2 im Meerwasser misst. Je niedriger dieser Index ausfällt, desto schwieriger fällt den Tieren die Atmung. „Die Tiere leiden so wie Menschen in einem beschädigten U-Boot, in dem die CO2-Konzentration immer höher und die Sauerstoff-Konzentration immer geringer wird“, so die Forscher. Bisher sind Wissenschaftler davon ausgegangen, dass Todeszonen nur mit niedrigen Sauerstoffkonzentrationen zu tun haben. Die Forscher hoffen, dass ihr „Respirationindex“ eine präzisere Methode zur Bestimmung solcher Zonen wird.