Wir hören oft von schmelzendem Meereis, steigenden Gezeiten und gebleichten Korallenriffen, aber der Klimawandel wird sich wahrscheinlich in einem größeren Teil der Meeresumwelt niederschlagen, als diese Schlagzeilen allein vermuten lassen.
Laut einer neuen Studie, die in PLoS Biology veröffentlicht wurde, "wird die gesamte Meeresoberfläche gleichzeitig von unterschiedlichen Intensitäten der Erwärmung, Versauerung, Sauerstoffverarmung oder Produktivitätsdefiziten des Ozeans betroffen sein." werden seine Lebensräume und die dort lebenden Kreaturen. Dies könnte für etwa 470 bis 870 Millionen Menschen, von denen viele in Armut leben, eine Härte bedeuten, die von der Meeresbeute abhängig sind, um ihren Lebensunterhalt zu sichern und Teller zu füllen. Und es ist nicht abzusehen, dass diese Auswirkungen Jahrhunderte später eintreten werden: Laut der Studie könnten sie sich bereits ab 2100 bemerkbar machen.
Fast 30 Wissenschaftler aus der ganzen Welt - darunter Klimamodellierer, Ökologen, Biogeochemiker und Sozialwissenschaftler - haben die Studie mitverfasst. Sie bauten auf Computermodellen des Intergovernmental Panel for Climate Change auf, indem sie Daten aus 31 Erdsystemmodellen zusammenstellten, die mindestens einen Ozeanparameter enthielten. Insgesamt wurden 27.000 Jahre alte Daten der verschiedenen überlappenden aggregierten Variablen in ihrem neuen Modell zusammengefasst.
Mit diesen Daten haben sie dann zwei verschiedene Zukunftsszenarien modelliert: eine, bei der die atmosphärische Kohlendioxidkonzentration auf 550 ppm ansteigt, und eine, bei der sie 900 ppm erreicht (der Planet liegt derzeit bei etwa 400 ppm im Vergleich zu vor Industriezeiten, als diese Messung 280 ppm betrug). Das erstere Modell stellt Werte dar, die vorhergesagt werden, wenn Minderungsmaßnahmen ergriffen werden, während das letztere für ein "Business-as-usual" -Szenario vorhergesagt wird, in dem wir die gegenwärtigen Niveaus der Treibhausgasemissionen für die Zukunft beibehalten.
Ihr Modell sagte Änderungen der Temperatur, des Sauerstoffgehalts, des Säuregehalts und der Produktivität (die Erzeugung organischer Verbindungen durch Primärproduzenten wie Phytoplankton) sowohl auf der Meeresoberfläche als auch auf dem Meeresboden in diesen beiden Zukunftsszenarien voraus. Fast überall auf der Oberfläche des Ozeans, so stellten sie fest, sagten ihre Modelle eine anhaltende Erwärmung und einen Anstieg des Säuregehalts voraus, begleitet von einem Rückgang von Sauerstoff und Produktivität. Die einzige Ausnahme bildete ein kleiner Teil des Meeres in Polarregionen, in denen die Meeresoberfläche einen erhöhten Sauerstoffgehalt und eine erhöhte Produktivität aufwies. Das Ausmaß dieser vorhergesagten Veränderungen wird größer sein als alle vergleichbaren Verschiebungen in den letzten 20 Millionen Jahren.
„Wenn man sich den Weltozean ansieht, gibt es nur wenige Orte, die frei von Veränderungen sind. Die meisten werden unter den gleichzeitigen Auswirkungen von Erwärmung, Versauerung und Verringerung von Sauerstoff und Produktivität leiden “, sagte Camilo Mora, Geograf an der Universität von Hawaii in Mānoa in einer Pressemitteilung.
Kumulativ positive (links) und negative (rechts) Effekte in den Weltmeeren; Rot zeigt die größte Intensität an. Bild von Mora et. al
Die drastischsten Auswirkungen, die sie festgestellt haben, werden auf der Meeresoberfläche auftreten, aber der Meeresboden wird auch seinen Anteil an kleineren, aber immer noch signifikanten Veränderungen erfahren. Die Temperatur und der Säuregehalt des Meeresbodens ändern sich im Vergleich zur Oberfläche nur geringfügig, aber der Zustrom von Kohlenstoff nimmt stark ab, wodurch viele am Boden lebende Organismen Nahrung erhalten. Der Abfall des gelösten Sauerstoffs am Meeresboden ähnelt dem an der Oberfläche.
Diese Veränderungen können ausreichen, um das empfindliche Ökosystem des Meeresbodens zu stören. "Da viele Tiefsee-Ökosysteme so stabil sind, können selbst geringe Änderungen von Temperatur, Sauerstoff und Säure die Widerstandsfähigkeit von Tiefsee-Gemeinschaften beeinträchtigen", so Lisa Levin, Meeresforscherin an der University of California in San Diego und Mitautorin der Zeitung, sagte in der Pressemitteilung. "Dies ist ein wachsendes Problem, da Menschen mehr Ressourcen abbauen und mehr Störungen in der Tiefsee verursachen."
Was die Oberfläche betrifft, so variiert die Größe der projizierten Änderungen von Ort zu Ort. Die Tropen erfahren die kleinsten Änderungen im Säuregehalt; Gemäßigte Regionen werden die geringsten signifikanten Temperatur- und Produktivitätsänderungen erleiden. und dem südlichen Ozean in der Nähe der Antarktis bleiben die geringsten Sauerstoffschwankungen erspart. Insgesamt wird die Meeresoberfläche jedoch erhebliche Auswirkungen haben.
Mit diesen Daten überlagerten sie die Hotspot-Informationen zu Lebensraum und Artenvielfalt für 32 verschiedene Meeresumgebungen auf der ganzen Welt, um zu sehen, wie sich diese Änderungen auf die Flora und Fauna der Ozeane auswirken würden. Korallenriffe, Seegraswiesen und andere flache Gebiete werden am stärksten betroffen sein, während Tiefsee-Seamounts und -Vents am wenigsten darunter leiden.
Die Auswirkungen dieser Veränderungen werden den Menschen nicht erspart bleiben. In einer abschließenden Analyse quantifizierten sie die Abhängigkeit der Menschheit vom Ozean, indem sie globale Arbeitsplätze, Einnahmen und Nahrungsmittel analysierten, die aus dem Meer stammen. Die meisten der bis zu 870 Millionen Menschen, die am stärksten von diesen Veränderungen betroffen sein werden, leben in einigen der ärmsten Nationen der Welt.
Während diese Vorhersagen den gleichen Einschränkungen unterliegen, die jedes Computermodell treffen, das versucht, ein komplexes natürliches System darzustellen und sein zukünftiges Schicksal zu projizieren, sind die Autoren der Ansicht, dass die Ergebnisse robust genug sind, um die Wahrscheinlichkeit, dass sich unsere Ozeane an sehr unterschiedlichen Orten befinden, stark zu stützen in nicht allzu ferner Zukunft. Wenn der Kohlendioxidgehalt weiter ansteigt, so schreiben sie: "Es ist sehr wahrscheinlich, dass eine erhebliche Verschlechterung der marinen Ökosysteme und der damit verbundenen menschlichen Nöte eintritt."
"Es ist wirklich beängstigend zu überlegen, wie groß diese Auswirkungen sein werden", betonte Co-Autor Andrew Sweetman vom Internationalen Forschungsinstitut in Stavanger, Norwegen, in der Pressemitteilung. "Dies ist ein Erbe, das wir als Menschen nicht ignorieren dürfen."
