Klimawandel und Meer

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Article Veröffentlicht 21.09.2015 Zuletzt geändert 11.07.2016 16:00
Durch den Klimawandel erwärmen sich die Ozeane, was zu einer Versauerung der marinen Umwelt und zu einer Veränderung der Niederschlagsmuster führt. Zudem verschärft diese Kombination von Faktoren häufig die Auswirkungen der von Menschenhand verursachten Meeresbelastungen und führt zum Verlust der marinen Artenvielfalt. Zahlreiche menschliche Existenzen hängen von der marinen Artenvielfalt und den Ökosystemen ab, so dass schnell Maßnahmen zur Begrenzung der Ozeanerwärmung ergriffen werden müssen.

 Image © Dimitris Poursanidis, Environment & Me/EEA

Veränderungen im marinen Nahrungsnetz

Die Ozeane nehmen Wärme aus der Atmosphäre auf. Aktuelle Messungen zeigen, dass sich die Ozeanerwärmung der letzten Jahrzehnte auf Bereiche weit unter der Meeresoberfläche ausgewirkt hat. Die Auswirkungen der Ozeanerwärmung auf marines Leben sind stark und die Artenvielfalt ist mit einem noch höheren Risiko konfrontiert. Nirgendwo wird dies deutlicher als am Plankton im wärmeren Wasser des Nordostatlantiks. Manche Ruderfußkrebse bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 200-250 km pro Jahrzehnt nach Norden. Diese kleinen Ruderfußkrebse befinden sich in der Nahrungsmittelkette ganz unten. Fische und andere Tiere im Nordostatlantik ernähren sich von diesen Ruderfußkrebsen und ihr Verteilungsmuster in den Ozeanen kann sich infolge der Wanderung der Ruderfußkrebse nach Norden ebenfalls verändern.

Tiere, die außerhalb des für sie optimalen Temperaturbereichs leben, müssen auf Kosten anderer Funktionen mehr Energie für die Atmung aufwenden. Dadurch werden sie geschwächt und anfälliger gegenüber Erkrankungen. Andere Arten, die besser an das neue Temperaturschema angepasst sind, erlangen auf diese Weise einen Wettbewerbsvorteil. Zusätzlich ist es für die Sporen, Eier oder den Nachwuchs dieser Tiere schwierig, sich bei suboptimalen Temperaturen zu entwickeln. Während bestimmte Arten unter diesen neuen Bedingungen leiden, können Übertragungseffekte auf andere Organismen stattfinden, die von ihnen abhängig sind bzw. mit denen die interagieren. Diese Kette von Ereignissen beeinflusst die Gesamtfunktion des Ökosystems, was zu einem Verlust der Artenvielfalt führen kann. Genau das geschieht mit den Ruderfußkrebsen: weil sie für so viele andere Organismen als Nahrung dienen, beeinflussen die für sie nachteiligen Bedingungen das gesamte Nahrungsnetz.

Tiere, die in der Nahrungsmittelkette weiter oben angesiedelt sind und kein Futter mehr finden, sind gezwungen zu migrieren, um zu überleben. In Europa, wo die Meeresoberflächentemperatur schneller ansteigt als in den Weltozeanen, wandern die Tiere hauptsächlich nach Norden. Dieses Phänomen kann sich auf den Fischbestand auswirken, was dadurch veranschaulicht wird, dass Makrelen nun mehr Zeit in nördlichen Gewässern verbringen. Ein Dominoeffekt, der sich auf die Fischer und Gemeinden im weiteren Umfeld auswirkt, kann die Folge sein. Der berüchtigte „Makrelenkrieg" zwischen der EU und den Färöern war ein solcher Dominoeffekt. Zum „Makrelenkrieg" kam es teilweise aufgrund der Überfischung des blauen Wittlings und teilweise infolge der Wanderung bestimmter Fischarten, darunter Hering und Makrele, nach Norden - als Reaktion auf die steigenden Meerestemperaturen. Die zusätzliche Zeit, die die Fischbestände in den Gewässern der Färöer verbringen, führte zu Meinungsverschiedenheiten bezüglich der Fischereirechte. Aus Sicht der Färöer, hatten diese ein Recht auf den Fisch in ihren Gewässern.

Doch die EU vertrat den Standpunkt, dass Vereinbarungen über nachhaltige Fangquoten verletzt wurden, was potenziell das Risiko der Überfischung und den Verlust von Einkommen und Arbeitsplätzen in der EU zur Folge haben könnte. Der Streit wurde 2014 beendet, als die EU das Einfuhrverbot für in Gewässern der Färöer gefangenen Fisch aufhob zum Ausgleich für eine Beendigung der Fischerei durch die Färöer.

Versauerung

Zusätzlich zur Wärmeabsorbierung fungieren die Ozeane außerdem als Kohlendioxidsenke. Je mehr CO2 in die Atmosphäre eintritt, umso mehr wird von den Ozeanen absorbiert, wo das Kohlendioxid mit Wasser zu Kohlensäure reagiert - die Folge ist eine Versauerung. Die Ozeane haben mehr als ein Viertel des Kohlendioxids absorbiert, das seit 1750 im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten in die Atmosphäre abgegeben wurde.

Die Versauerung der Ozeane war historisch mit jedem der fünf großen Artensterben verbunden, die sich auf der Erde ereignet haben. Heute erfolgt die Versauerung 100 Mal schneller als in jedem anderen Zeitraum während der letzten 55 Mio. Jahre und die Arten sind möglicherweise nicht in der Lage, sich schnell genug anzupassen.

Versauerung wirkt sich auf das marine Leben auf verschiedene Art und Weise aus. Beispielsweise ist es für Korallen, Muscheln, Austern und andere Meeresorganismen, die Schalen aus Kalziumkarbonat bilden, schwieriger, bei einem sinkenden pH-Wert des Meerwassers ihre Schalen bzw. ihr Skelettmaterial aufzubauen. Somit könnte sich das durch menschlichen Einfluss verursachte Absinken des pH-Wert des Meerwassers auf komplette marine Ökosysteme auswirken.

Tote Zonen

Ein Anstieg der Ozeantemperatur beschleunigt den Stoffwechsel der Organismen und ihre Sauerstoffaufnahme, wodurch wiederum die Sauerstoffkonzentration im Wasser reduziert wird. Dadurch können letztendlich Teile des Ozeans für Meereslebewesen unbewohnbar werden.

Der Sauerstoff im Meer kann auch infolge des Eintrags von Nährstoffen ins Wasser verringert werden. Beispielsweise werden durch Regen Nährstoffe aus landwirtschaftlichen Düngemitteln in das Meer eingebracht. Diese Anreicherung mit Nährstoffen wie Nitraten und Phosphaten kann auf natürliche Weise erfolgen, allerdings stammen 80 % aller Nährstoffe im Meer aus bodenbezogenen Tätigkeiten, unter anderem aus Abwässern, Industrie- und Siedlungsabfällen sowie aus landwirtschaftlichen Ablaufwasser. Die restliche Menge stammt hauptsächlich aus Stickstoffgasen, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe im Verkehr, in der Industrie, bei der Stromerzeugung und Heizung freigesetzt werden. In denjenigen Teilen Europas, wo der Klimawandel zu verstärkten Regenfällen und einem Temperaturanstieg geführt hat, sind die Auswirkungen der Nährstoffanreicherung verschärft.

Die Anreicherung von Wasser mit Nährstoffen führt zu einem Prozess, der „Eutrophierung" genannt wird und ein übermäßiges Pflanzenwachstum begünstigt. Erfolgt dies im Meer, entsteht die so genannte Algenblüte. Durch eine übermäßige Atmung und das Absterben und den Zerfall dieser Wasserpflanzen wird dem Wasser Sauerstoff entzogen. Die Folge ist ein Sauerstoffmangel, der letztlich zu hypoxischen Bereichen oder „toten Zonen" führt, in denen aerobe Lebewesen nicht länger überleben können.

Solche toten Zonen können in Europa in den teilweise umschlossenen Meeren wie der Ostsee und dem Schwarzen Meer beobachtet werden. Die Wassertemperatur in der Ostsee ist im Vergleich zum letzten Jahrhundert um ungefähr 2°C angestiegen, was zu einer Ausweitung der toten Zonen geführt hat. Zudem hat sich das globale Auftreten toter Zonen seit Mitte des 20. Jahrhunderts jedes Jahrzehnt verdoppelt. Unglücklicherweise wird das Erbe des in der Vergangenheit erfolgten Nährstoffeintrags jahrzehntelang weiter zu toten Zonen führen, bevor das Meer wieder seinen ursprünglichen Zustand annehmen kann, sogar dann, wenn der Nährstoffeintrag in die europäischen Meere heute gestoppt würde.

Unsichere Zukunft

Obwohl bestimmte Modelle mögliche Szenarien zum Klimawandel betrachten, ist es schwierig, vorauszusagen, wie marine Arten sich angesichts der verstärkten Belastung der Ozeane verhalten werden. Wir wissen allerdings, dass wir bezüglich der Eindämmung des Klimawandels jetzt tätig werden müssen, um eine künftige Erwärmung und Versauerung der Ozeane und damit die Auswirkungen, die diese beiden Phänomene auf unsere Umwelt und unser Wohlbefinden haben, zu begrenzen.

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