BIOACID untersucht Ozenaversauerung

Die Erkenntnisse zur Versauerung der Ozeane haben in den letzten zwei Jahrzehnten eine hohe Zuverlässigkeit erreicht. Ozeanversauerung ist eine fortschreitende Verringerung des pH-Wertes der Meere. Sie wird vor allem durch die Aufnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre ausgelöst. Die Quelle des zusätzlichen CO2 ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie Änderung in der Landnutzung (Brandrodung). Weitere menschliche Aktivitäten können die Versauerung verstärken, z.B. saurer Regen oder Nährstoffeintrag durch übermäßige Düngung.

Der Säuregrad ist die Konzentration der Wasserstoff-Ionen (H+) in einer Flüssigkeit auf einer logarithmischen Skala. Der Säuregrad steigt bei sinkendem pH-Wert. Der durchschnittliche pH-Wert ist vom vorindustriellen Wert (pH 8,2) auf 8,1 gesunken, das entspricht einem Anstieg des Säuregrads um 30%. Bis 2100 wird ein pH-Wert von 7,8 bis 7,9 erwartet, das entspricht einer Verdopplung des Säuregrads. Die logarithmische Skala verursacht eine Verzerrung der Wahrnehmung: eine Änderung um 1 bedeutet eine Verzehnfachung!

Die Versauerung verändert die Kohlenstoff-Chemie des Wassers: die Konzentration der Wasserstoff-Ionen und der Hydrogenkarbonat-Ionen steigen zusammen mit der erhöhten CO2-Konzentration; die Konzentration der Karbonat-Ionen sinkt. Diese sind chemische Bausteine für die Kalkschalen und -skelette der Meereslebewesen. Dies betrifft insbesondere aber nicht ausschließlich Korallen, Muscheln, Flügelschnecken und einige Arten des Phytoplankton. Durch die verringerte Konzentration der Karbonat-Ionen müssen die Meereslebewesen mehr Energie für die chemischen Prozesse zum Aufbau der Kalkkonstrukte aufwenden; diese Energie fehlt für Wachstum, Fortpflanzung, Stressbewältigung.

Die Auswirkungen der Ozeanversauerung sind noch nicht vollständig verstanden. Konsens ist jedoch, dass alle Lebensstadien betroffen sind, verschiedene Habitate unterschiedlich stark darauf reagieren und ein Teil der Auswirkungen evtl. irreversibel ist.

Besonders gefährdet sind die Regionen, die eine verstärkte CO2-Aufnahme (wegen geringer Wassertemperatur) oder hohe CO2-Konzentration aufweisen: Auftriebsgebiete mit kaltem CO2-reichem Tiefenwasser, Polarmeere, Küstengebiete mit Süßwasserzufluss. Im Küstengebiet gibt es natürliche saisonale Schwankungen der CO2-Konzentrationen. Deshalb haben die Bewohner dieser Habitate eine Anpassung an Schwankungen entwickelt. Populationen unter Stress sind weniger anpassungsfähig.

Die Geschwindigkeit der aktuellen Versauerung ist nach Schätzungen 10- 100-fach schneller als bei jeder Veränderung in den letzten 50 Millionen Jahren. Während einer sehr viel langsamer verlaufenden Versauerung vor etwa 55 Millionen Jahren (dem Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum) gab es ein massenhaftes Aussterben mariner Arten. Besonders betroffen waren wirbellose Schalentiere in der Tiefsee.

Die jetzt schon fortgeschrittene Versauerung wird frühestens in mehreren 10.000 bis 100.000 Jahren reversibel sein können, da die natürlichen Prozesse extrem langsam verlaufen (Gesteinsverwitterung, Lösung von Kalziumkarbonat, Vermischung mit Ozeanwasser).

Die bisher diskutierten Lösungen sind nicht erfolgversprechend: Geo-Engineering zur Kühlung des Planeten, „Blue Carbon“ (Bindung von Kohlenstoff durch Mangroven, Algen, Seegras), verringerte Nährstoffzufuhr für verringerten Stress.

Eine Übersicht zum Stand der Wissenschaft (2012) liefert die Publikation „Ozean-Versauerung. Zusammenfassung für Entscheidungsträger“, in deutscher Übersetzung von 2014.

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