Versauerung der Meere – Ein Überblick über Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft
Anthropogenes CO2 durchdringt die Ozeane weltweit mit einer Rate von 24 Millionen Tonnen am Tag. Dadurch sinken der pH-Wert und die Carbonat-Ionenkonzentration. Der Großteil der Forschung vor dem Projekt "European project on ocean acidification" (EPOCA) beschäftigte sich mit den Lebewesen, die das über Umwandlungsprozesse aus Carbonat-Ionen gewonnene Calciumcarbonat zum Gehäuse- und Skelettbau verwerten. EPOCA widmete sich als erste internationale Forschungsverbindung der Versauerung der Meere. Das 27-köpfige Konsortium unterzog eine Vielzahl anderer Prozesse, die mit hoher Wahrscheinlichkeit ebenfalls betroffen sind, einer genauen Untersuchung. Hierzu zählen die Nährstoffaufnahme, die Fortpflanzung, die Regulierung des Säure-Basen-Gleichgewichts, die Stickstofffixierung und die Primärproduktion. Änderungen in der Dynamik dieser biologischen Prozesse wirken sich mit hoher Wahrscheinlichkeit massiv auf die Flora und Fauna im Meer aus. Das vierjährige Projekt lieferte Ergebnisse, die nach vier Themenbereichen sortiert werden können. Eine der Haupterkenntnisse im ersten Bereich, der Meereschemie, ist, dass die Versauerung, gemessen an einem Abfall des pH-Wertes in der Arktis nahe Island, um 50 % schneller vorangeht als durchschnittlich in den subtropischen Zonen des Pazifik. Hinsichtlich der biologischen und Ökosystemreaktionen untersuchten EPOCA-Forscher eine breite Palette mariner Lebewesen. Nun liegen belastbare Beweise vor, dass viele verkalkende Organismen negativ durch die Versauerung der Meere beeinflusst werden, auch wenn bedeutende Unterschiede in der Empfindlichkeit hierfür vorliegen, selbst zwischen eng verwandten Spezies. Als nur ein Beispiel der entdeckten dramatischen Auswirkungen der Versauerung seien die schwere Gewebeschäden bei Dorschlarven genannt. Außerdem untersuchte man die synergistischen Auswirkungen multipler Stressoren, einschließlich Erwärmung, Desoxygenierung und Eutrophierung. Projektforscher verknüpften Erdsystemmodelle (ESM), globale und regionale Ozeanmodelle und ein Sedimentmodell, um einschätzen zu können, wie sich die Versauerung auf die Biogeochemie der Ozeane auswirken wird. Der Klimawandel beeinflusst die Versauerung nur gering, außer in der Arktis, wo durch die Eisschmelze und der daraus resultierenden Versüßung des Wassers die Situation verschärft wird. Regionale Modellsimulationen betonten die Verletzbarkeit einiger küstennaher Regionen als Ergebnis zuströmender Flüsse, des Abbaus organischer Stoffe und lokal auftreibender Systeme. Das Buch "Ocean Acidification" (Versauerung der Meere) enthält eine umfassende Sammlung an Informationen des EPOCA-Projekts, einschließlich Fortschritte der Modellinitiative und dem Großteil des Synthesekapitels. Das Bewusstsein über den schwerwiegenden Einfluss der Versauerung der Meere wurde auch über die EPOCA-Website, den Blog und durch Zusammenarbeit mit anderen wissenschaftlichen Gruppen gefördert. Zusammen mit Schülern aus Plymouth wurde eine Animation – "The other CO2 problem" (Das andere CO2-Problem) – entwickelt und der Film "Tipping Point"(Kipp-Punkt) erhielt drei Auszeichnungen als bester wissenschaftlicher Film bei den Mittelmeer-Filmtagen. Die EPOCA-Ergebnisse haben einen weiträumigen Effekt und das Projekt konnte Beweise für aktuelle Schäden, hervorgerufen durch Versauerung der Meere, sowie Vorhersagen mit ausgeklügelten Modelltechniken erstellen. Man konnte die Bedeutung für alle Ökosysteme sowie die Auswirkungen der Versauerung der Meere auf die Entwicklung massenlaichender Fischarten erklären, die von hohem wirtschaftlichen Nutzen sind (z. B. Dorsch). Am bedeutendsten ist jedoch vielleicht die Bestimmung und Quantifizierung der Risiken und entsprechenden Schwellenwerte (Kipp-Punkte).