Laut einer neuen, von Smithson geleiteten Studie werden bis zum Ende des Jahrhunderts fast alle Ozeantotzonen aufgrund des Klimawandels zunehmen. In der Arbeit wird jedoch auch empfohlen, wie die Risiken für die Küstengemeinden von Fischen, Krabben und anderen Arten begrenzt werden können, unabhängig davon, wie stark sich das Wasser erwärmt.
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Tote Zonen sind Regionen, in denen das Wasser einen ungewöhnlich niedrigen Gehalt an gelöstem Sauerstoff aufweist, und Wassertiere, die schnell einwandern, sterben. Diese Regionen können sich auf natürliche Weise bilden, aber menschliche Aktivitäten können ihre Bildung anregen oder sie verschlechtern. Beispielsweise treten Totzonen häufig auf, wenn Abflüsse von Farmen und Städten in einen Ozean oder See abfließen und das Wasser mit überschüssigen Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor beladen. Diese Nährstoffe füttern eine Algenblüte, und wenn diese Organismen sterben, sinken sie durch die Wassersäule und zersetzen sich. Die Zersetzung saugt Sauerstoff aus dem Wasser auf und lässt wenig für Fische oder andere Meereslebewesen übrig.
Forscher wissen, dass sauerstoffarme oder hypoxische Bereiche auf dem Vormarsch sind. Ihre Häufigkeit hat sich seit den 1960er Jahren alle 10 Jahre verdoppelt, was hauptsächlich auf die Zunahme des mit Nährstoffen gefüllten Abflusses zurückzuführen ist. Aber die Erwärmung und andere Aspekte des Klimawandels werden wahrscheinlich die Todeszonen auf der ganzen Welt verschlimmern, argumentieren Andrew Altieri vom Smithsonian Tropical Research Institute in Panama und Keryn Gedan von der University of Maryland, College Park, und dem Smithsonian Environmental Research Center in Maryland.
Diese Karte der bekannten Totzonen (weiße Punkte) zeigt, inwieweit sich die Lufttemperaturen zwischen 2080 und 2099 im Vergleich zu 1980 und 1999 voraussichtlich jährlich ändern werden. (Keryn Gedan und Andrew Altieri / Smithsonian) "Der Klimawandel wird die Ausweitung der Totzonen vorantreiben und hat wahrscheinlich zur beobachteten Ausbreitung der Totzonen in den letzten Jahrzehnten beigetragen", schreiben Altieri und Gedan in einem neuen Artikel, der heute in Global Change Biology erscheint . Die Forscher untersuchten eine Datenbank mit mehr als 400 Todeszonen weltweit. Etwa 94 Prozent dieser hypoxischen Gebiete werden bis zum Ende des Jahrhunderts eine Erwärmung von 3, 6 Grad Fahrenheit oder mehr erfahren.
„Die Temperatur ist möglicherweise der klimabedingte Faktor, der die Totzonen am stärksten beeinflusst“, stellen sie fest. In wärmeren Gewässern kann im Allgemeinen weniger gelöster Sauerstoff gespeichert werden. Das Problem ist jedoch komplizierter. Wärmere Luft erwärmt die Wasseroberfläche, macht sie schwimmfähiger und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sich die obere Schicht mit kälterem Wasser vermischt. In diesen tieferen Gewässern entwickelt sich häufig die Hypoxie, und ohne Vermischung bleibt die sauerstoffarme Zone bestehen.
Bei steigenden Temperaturen benötigen Tiere wie Fische und Krabben mehr Sauerstoff, um zu überleben. Aber wenn weniger Sauerstoff zur Verfügung steht, "könnte dies schnell zu Stress und Sterblichkeit führen und in größerem Maßstab den Zusammenbruch eines Ökosystems zur Folge haben", warnen Altieri und Gedan.
Muschelhaufen ( Mytilus edulis ) wurden nach einem Totzonenereignis in Narragansett Bay, Rhode Island, an einen Strand gespült. (Andrew Altieri / Smithsonian) Andere Aspekte des Klimawandels könnten die toten Zonen weiter verschärfen. Im Schwarzen Meer hat zum Beispiel die frühere Ankunft des Sommers zu einer früheren Entwicklung von Hypoxie sowie zu einer Ausweitung des Totzonenbereichs geführt. Und der Anstieg des Meeresspiegels wird Feuchtgebiete verwüsten, die vorerst dazu beitragen, die Bildung von Algenblüten zu verhindern, indem sie überschüssige Nährstoffe aus dem Abfluss aufsaugen.
"Der Klimawandel kann verschiedene direkte und indirekte Auswirkungen auf die Ökosysteme der Ozeane haben, und die Verschärfung der toten Zonen kann eine der schwerwiegendsten sein", schreiben die Forscher. Die gute Nachricht ist jedoch, dass das Problem der toten Zone gelöst werden kann, indem die Nährstoffbelastung verringert wird. Mit weniger Stickstoff oder Phosphor, um Algenblüten zu füttern, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich tote Zonen bilden, egal wie warm es wird.
