Die meisten Bedenken hinsichtlich steigender Treibhausgasemissionen beziehen sich auf Änderungen der Klimaspekte: wärmere Lufttemperaturen, unregelmäßige Wetterbedingungen und die Auswirkungen dieser Trends auf Landschaften und Landwirtschaft. Eine der unmittelbarsten Gefahren für die Umwelt ist jedoch die drastische Veränderung der Chemie eines Ökosystems, das 71 Prozent des Planeten bedeckt, von dem jedoch viele von uns nur selten den Ozean sehen.
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Wie bereits erwähnt, führen höhere Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre zu einem zunehmend sauren Ozean, da ungefähr ein Drittel des Kohlendioxids, das wir jährlich ausstoßen (35 Milliarden Tonnen), in die Oberflächenschicht des Wassers diffundiert und in Kohlensäure umgewandelt wird . Wissenschaftler wissen seit langem, dass ein saurer Ozean die Tierwelt vor große Probleme stellt, insbesondere bei Tieren, die mit Korallenriffen in Verbindung gebracht werden und in denen ein Viertel aller Arten des Lebens in den Ozeanen leben.
Wissenschaftler haben nicht nur untersucht, wie saures und wärmeres Wasser das Leben im Meer schädigen, sondern auch, wie schnell dieser Schaden eintritt, und sie können jetzt das Ausmaß des möglichen Schadens beziffern: Mindestens 70 Prozent der Korallenriffe leiden voraussichtlich darunter Laut einer Studie, die gestern in Nature Climate Change veröffentlicht wurde, wird der Kohlenstoffausstoß bis 2030 drastisch reduziert, ohne dass dies zu einer drastischen Veränderung führt. Zu dieser Zahl gelangten Wissenschaftler des Potsdamer Instituts für Klimafolgenforschung und anderer Länder, indem sie die erste umfassende globale Umfrage zu den Auswirkungen von Versauerung und Klimawandel auf Korallenriffe durchführten.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Korallenriffe unter den gegenwärtigen Annahmen zur thermischen Empfindlichkeit möglicherweise keine herausragenden Küstenökosysteme mehr sind, wenn die globalen Durchschnittstemperaturen tatsächlich 2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau liegen“, sagt die Hauptautorin Katja Frieler vom Potsdam-Institut. Viele prominente Klimatologen glauben heute, dass es „kaum eine Chance“ gibt, einen Anstieg um 2 Grad Celsius (3, 5 Grad Fahrenheit) zu vermeiden, und betrachten dies als realistisches Best-Case-Szenario, selbst wenn wir damit beginnen, die Treibhausgasemissionen sofort zu verringern.
Um zu berechnen, wie viele Riffe durch den Klimawandel und die Versauerung geschädigt würden, untersuchten die Forscher 2.160 Korallenriffe auf der ganzen Welt und modellierten, was mit ihnen unter einer Reihe von verschiedenen Treibhausgasemissionsszenarien passieren würde, die von den optimistischsten bis zu den meisten reichen schrecklich. Sie verwendeten 19 separate Klimamodelle, die insgesamt 32.000 Jahre simulieren und so die größtmögliche Bandbreite an Ergebnissen ermöglichen.
Die Zahl von 70 Prozent mag fürchterlich erscheinen, aber selbst das geschah unter den Bedingungen, die die Forscher als "ehrgeiziges Szenario zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen" bezeichneten. Ohne Abschwächung - ein „Plan“, den wir derzeit verfolgen - stellten sie fest, dass alle Riffe einer Verschlechterung unterliegen würden. Der Grund für diesen erstaunlichen Schaden ist, dass Korallen durch Treibhausgase doppelt geschädigt werden - sie sind sowohl von wärmeren Gewässern (ein Effekt des Klimawandels als Ganzes) als auch von der Versauerung der Ozeane stark betroffen.
Durch die Erwärmung werden Korallenriffe durch einen Prozess namens Bleichen geschädigt. Riffe sind tatsächlich inerte physische Strukturen, die von lebenden Tieren, den so genannten Korallen, geschaffen wurden. Diese wiederum beziehen ihren größten Teil ihrer Energie aus einer Symbiose mit mikroskopisch kleinen Algen. Dieser symbiotische Prozess bricht jedoch in Gegenwart von ungewöhnlich warmem Wasser zusammen, wodurch die Korallen absterben und die Riffe bleichen und eine blassweiße Farbe annehmen. Obwohl Korallen kurze Zeiträume mit warmem Wasser überstehen können, tötet sie ausgedehnter Hitzestress massenhaft, was 1998 der Fall war, als eine längere Zeit ungewöhnlicher Wärme, die an El Niño gebunden war, schätzungsweise 16 Prozent der Flachwasserriffe weltweit tötete.
Wenn Korallenriffe bereits durch Bleichen gestresst sind, kann die Versauerung tödlich sein. So wie Schalentiere natürlich vorkommendes Kalziumkarbonat im Wasser verwenden, um ihre Muscheln aufzubauen, bauen Korallen damit Riffe, ihre äußeren Skelette. Ein saureres Wasser verringert jedoch direkt die Menge an Calciumcarbonat, die für den Bau verfügbar ist. Die meisten früheren Modelle zur Abschätzung potenzieller Schäden an Riffen durch Erwärmung, so die Forscher, haben es versäumt, die durch die Versauerung verursachten verstärkenden Schäden in Kauf zu nehmen.
Darüber hinaus ist es aufgrund der besonderen Lebensmerkmale von Korallen weniger wahrscheinlich, dass sie sich an wärmeres und saureres Wasser anpassen können. „Korallen haben alle die falschen Eigenschaften, um schnell neue thermische Toleranzen zu entwickeln“, sagt Co-Autor Ove Hoegh-Guldberg, Meeresbiologe an der Universität von Queensland in Australien. „Sie haben lange Lebenszyklen von fünf bis 100 Jahren und eine geringe Diversität, da sich Korallen durch das Klonen selbst vermehren können.“ Dies bedeutet, dass sie vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, die es ihnen ermöglichen würden, die Bedingungen zu tolerieren, denen sie in der Region ausgesetzt sind Es ist weniger wahrscheinlich, dass sich die Zukunft innerhalb des erforderlichen Zeitrahmens verbreitet.
Dies ist besonders bedauerlich, da die Korallenriffe sowohl in Bezug auf die Artenvielfalt als auch in Bezug auf die Leistungen für den Menschen wertvoll sind. Korallenriff-Ökosysteme bedecken weniger als 1 Prozent der weltweiten Meeresfläche, beherbergen jedoch etwa 25 Prozent aller Meerestiere. Darüber hinaus wird der Wert der von ihnen erbrachten Ökosystemleistungen - in Bezug auf Küstenschutz, Tourismus und Fischerei - auf 375 Mrd. USD jährlich geschätzt.
All dies wird wahrscheinlich innerhalb von Jahrzehnten verschwunden sein, wenn wir unsere Kohlenstoffemissionsgewohnheiten nicht schnell ändern. „Das Zeitfenster für die Erhaltung der meisten Korallenriffe, die zum Weltnaturerbe gehören, ist klein“, sagt Studienmitautorin Malte Meinshausen vom Postdam-Institut. "Wir schließen dieses Fenster, wenn wir ein weiteres Jahrzehnt der globalen Treibhausgasemissionen verfolgen."
