Meerwassergeeignete CO2-Sensoren
Die Hälfte aller Fische, die in Europa verzehrt werden, stammt aus Fischzuchten, sogenannten Aquakulturen. Europa ist ein wichtiger Produzent in dieser wettbewerbsintensiven Branche. Der weitere Bestand von Aquakulturen könnte allerdings durch den klimabedingt steigenden CO2-Eintrag gefährdet sein, obwohl bislang nur wenig über die negativen Auswirkungen steigender Konzentrationen von gelöstem CO2 in Weltmeeren und Seen bekannt ist. Ziel des Projekts Optoco2fish (Development of an opto-chemical carbon dioxide sensor for aquaculture and oceanography applications) war es, Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf die Gesundheit der Fische zu prüfen. EU-Mittel wurden zudem für die Entwicklung eines Sensors bereitgestellt, der CO2 in Meerwasser kontinuierlich und zuverlässig nachweisen kann. Bei typischen Aquakulturarten, die erhöhten CO2-Konzentrationen ausgesetzt (Hyperkapnie) wurden, stellte sich heraus, dass eine kurze Exposition kaum negative Folgen hat, eine längere Verweildauer hingegen zu einer starken gesundheitlichen Beeinträchtigung bis hin zum Tod der Fische führt. Die aussagefähigen Ergebnisse bildeten die Basis für weitere umfassende Messungen, in denen die unterschiedlichen Konzentrationen von gelöstem CO2 in den einzelnen Aquakulturmodellen (d.h. Käfigen, Becken und Durchflusssystemen) und die Reaktion der untersuchten Fischarten ermittelt wurden. Identifiziert wurden in diesem Zusammenhang vor allem Hochrisikokombinationen. Bei der Entwicklung eines kontinuierlichen, für Meerwasser geeigneten CO2-Sensors konzentrierte sich das Team von Optoco2fish auf sensitive Membranen. Kombiniert wurden verschiedene Einfärbungen, Polymermatritzen und Schutzfilme, und die Prototypen sollen nun in Feldversuchen getestet werden. Zu klären sind allerdings noch verschiedene Aspekte zu Herstellung und Kalibrierung des Sensors, damit er in Aquakulturen zur kontinuierlichen CO2-Überwachung eingesetzt werden kann. Auch Ozeanographen könnten von solchen Sensoren profitieren, um klimabedingte Veränderungen in den Weltmeeren genauer zu dokumentieren.
