Meereswissenschaftler sind einer weiteren alarmierenden Veränderung auf die Spur gekommen. In einigen Regionen des Weltozeans nimmt der Sauerstoffgehalt ab, der die Lebensgrundlage für marine Organismen darstellt. Als Ursache für den Rückgang werden durch den globalen Klimawandel verursachte Umweltveränderungen angenommen.
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In der jetzt im Wissenschaftsjournal „Science“ veröffentlichten Studie zeigen Forscher um Lothar Stramma vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) mit Hilfe von Beobachtungsdaten, dass der Sauerstoffgehalt der tropischen Ozeane unterhalb der durchmischten Deckschicht im Bereich 300 bis 700 Meter (m) Tiefe heute deutlich geringer ist als noch vor 50 Jahren.
Da insbesondere große Meereslebewesen Gebiete mit geringem Sauerstoffgehalt meiden beziehungsweise dort nicht länger existieren können, haben diese Änderungen weitreichende biologische und wirtschaftliche Konsequenzen.
Sauerstoffverteilung nicht gleichmäßig
Schon länger ist bekannt, dass die Sauerstoffverteilung im Ozean nicht gleichmäßig ist. An den östlichen Rändern der tropischen Ozeane existieren in etwa 200 bis 800 m Tiefe Zonen mit reduziertem Sauerstoffgehalt, die Sauerstoffminimumzonen genannt werden.
Bedingt durch den CO2-Anstieg und die damit verbundene Temperaturzunahme erwarten viele Wissenschaftler auch eine allgemeine Abnahme des Sauerstoffgehalts im Ozean. Denn in wärmerem Wasser nimmt die Sauerstofflöslichkeit ab und es verringert sich vor allem das Absinken von sauerstoffreichem Wasser in den polaren Regionen. Dadurch werden die tiefen Schichten des Meeres weniger belüftet.
Dabei sind die erwarteten Änderungen im subtropischen und subpolaren Meeresgebieten höher als in den tropischen Regionen. In den höheren Breiten konnte die Sauerstoffabnahme mit Hilfe von Beobachtungsdaten bereits nachgewiesen werden. Das war in den Tropen sehr viel schwieriger, da viel weniger Messdaten zur Verfügung stehen.
Tropischer Nordostatlantik besonders betroffen
Eine internationale Forschergruppe um Stramma sowie Gregory Johnson von der NOAA in Seattle, Janet Sprintall vom Scripps Institution of Oceanography in San Diego und Volker Mohrholz vom Institut für Ostseeforschung in Warnemünde wählte einzelne Gebiete mit höherer Datenmenge aus und ergänzten sie mit aktuellen Messungen, um die Abnahme des Sauerstoffgehalts zu dokumentieren.
„Die größte Sauerstoffabnahme im Tiefenbereich 300 bis 700 m wurde im tropischen Nordostatlantik beobachtet, während im östlichen Indischen Ozean die Sauerstoffabnahme eher gering ausfiel“, erklärt Stramma. Ob die beobachteten Sauerstoffänderungen im Zusammenhang mit der globalen Klimaerwärmung stehen können, ist noch zu klären.
Ergebnis bestätigt Modellrechnungen
„Im Ozean existieren Änderungen auf unterschiedlichen Zeitskalen“, betont Stramma. „Mit Messungen alleine können wir nicht die Ursachen der Änderungen erklären. Auch natürliche Prozesse, die auf kürzeren Zeitskalen auftreten, können die beobachtete Abnahme des Sauerstoffgehalts verursacht haben“, so der Forscher weiter. Allerdings ist das Ergebnis konsistent mit Modellrechnungen, die auch für die Zukunft eine weitere Abnahme prognostizieren.
Wenn sich dieser Trend fortsetzen würde, ist dies besonders in den jetzt untersuchten tropischen Regionen bedeutsam, denn hier sind die Sauerstoffgehalte im Wasser generell niedrig und ein weiteres Absinken kann zu existentiellen Problemen für marine Organismen führen.
Klima – biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean
Die vorgestellten Messergebnisse sind ein wichtiger Ausgangspunkt für die laufenden Arbeiten in einem im Januar 2008 von der Christian- Albrechts-Universität zu Kiel und dem IFM-GEOMAR begonnenen Sonderforschungsbereich „Klima – biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean“, der von der Deutsche Forschungsgemeinschaft für die erste Förderungsphase 2008-2011 bewilligt wurde. Er soll helfen das Wechselspiel von Klima und Biogeochemie des tropischen Ozeans auf einer quantitativen Basis besser zu definieren.
(idw – Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, 02.05.2008 – DLO)
