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Meere versauern Die Ozeane werden immer saurer

Das Treibhausgas CO2 verändert den pH-Wert des Meerwassers – das wirkt sich negativ auf Korallen aus.

Great Barrier Reef
Das Great Barrier Reef. Foto: rtr

Das vom Menschen verursachte Kohlenstoffdioxid heizt nicht nur das Klima auf, sondern lässt auch die Ozeane versauern. Wie stark dieser Effekt des Treibhausgases tatsächlich ist, haben nun erstmals Wissenschaftler aus Frankreich und Deutschland nachgewiesen. Mit Hilfe eines Korallenbohrkerns zeigten sie, dass der pH-Wert im südlichen Pazifik seit der vorindustriellen Zeit deutlich gesunken ist. Ihre Studie ist kürzlich im Fachmagazin „Nature Communications“ erschienen. 

Ob die Nutzung fossiler Brennstoffe oder das Roden von Regen- und Mangrovenwäldern – Menschen sorgen dafür, dass die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre stetig steigt. Ozeane können die Menge des dort befindlichen Treibhausgases senken: Sie nehmen mehr als 40 Prozent des von Menschen verursachten Kohlenstoffdioxids aus der Atmosphäre auf. Das allerdings führt dazu, dass der pH-Wert des Meerwassers sinkt und entsprechend versauert.

Und das wiederum hat Auswirkungen auf kalkbildende Organismen wie Korallen und Muscheln . Bei einem niedrigen pH-Wert kann ihre Fähigkeit leiden, ein voll funktionsfähiges Kalkskelett aufzubauen. Bisher fehlten jedoch zuverlässige Langzeitmessungen und historische Datensätze, die den Einfluss der CO2-Aufnahme auf den pH-Wert des Meeres verdeutlichen. Das ist dem französischen Wissenschaftlerteam des „Instituts de Recherche pour le Développement“ und des „Centre National de la Recherche Scientifique“ in Zusammenarbeit mit dem Klimaforscher Henry Wu vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) nun anhand eines Korallenbohrkerns gelungen. 

Sie nutzten dabei die Eigenschaft des Kalkskeletts als „natürliches Archiv, in dem Informationen über die Chemie des Meerwassers in sehr hoher Auflösung gespeichert sind“, wie es in einer Mitteilung des ZMT heißt. Denn Steinkorallen werden mehrere hundert Jahre alt und wachsen jedes Jahr zwischen einigen Millimetern und mehreren Zentimetern, wobei sie wie Bäume Wachstumsringe ausbilden. Je nach Umweltbedingungen bauen Korallen dabei unterschiedliche Mengen an Spurenelementen in ihr Kalkskelett ein. 

Den Bohrkern entnahm das Forscherteam einer kompakten Steinkoralle der Gattung Diploastrea im Südpazifik. „Wie Bohrkerne aus dem Eis der Polkappen bieten uns auch Korallenbohrkerne einen Blick in die Klimageschichte der Meeresregion, in der sie entnommen wurden, und erlauben es uns, Aussagen für die Zukunft zu machen“, erläutert Henry Wu. Er untersuchte Proben aus den Wachstumsringen des Korallenkerns auf Bor und andere Elemente wie Sauerstoff. Bor ist ein natürlicher Bestandteil von Meerwasser, seine Isotope sind empfindlich gegenüber Veränderungen des pH-Wertes. Zusätzlich liefern Sauerstoffisotope Informationen über die Temperatur des Wassers.

Die Wissenschaftler wiesen nach, dass unter dem Einfluss der industriellen Revolution gegen Ende des 19. Jahrhunderts eine deutliche Abnahme des pH-Wertes um 0,12 begann. Auch zeigte sich ein Zusammenhang mit Klimaanomalien wie El Niño, die in dieser Region regelmäßig auftreten. Während dieses Phänomens ändern die Passatwinde und Meeresströmungen im Pazifik ihre Richtung und verursachen dort erhebliche Temperaturänderungen. Das Ereignis hat ebenfalls Einfluss auf den pH-Wert, da wärmeres Wasser weniger CO2 aufnimmt als kaltes. „Diese Variabilität zu erfassen ist wichtig“, erklärt Henry Wu. „Denn nur so können wir natürliche Schwankungen des pH-Wertes von denen unterscheiden, die der Mensch durch CO2-Emissionen verursacht.“  

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