Sauerstoffkonzentration in Meeren nimmt ab

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Abnahme der Sauerstoffkonzentration

Laut einer Beobachtungsstudie von Kieler Forschern lässt der weltweite Klimawandel derzeit die Wassertemperaturen ansteigen und verändert somit nachhaltig die Ozeanzirkulation. Das kann mitunter weitreichende biologische Folgen haben.

In dem Wissenschaftsjournal Nature veröffentlichten die Ozeanographen Dr. Sunke Schmidtko, Dr. Lothar Stramma und Prof. Dr. Martin Visbeck vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel die bisher umfassendste Studie zum globalen Sauerstoffgehalt in den Weltmeeren. Das Ergebnis: Durch den Klimawandel ist weniger Sauerstoff im Oberflächenwasser der Meere gelöst, um mehr als zwei Prozent ist der Sauerstoffgehalt in den vergangenen 50 Jahren gesunken. Folglich gelangt weniger Sauerstoff in die Tiefsee. Doch Sauerstoff ist nicht nur für Landbewohner überlebenswichtig, sondern auch die Mehrheit der Organismen im Ozean kann ohne Sauerstoff nicht existieren. Die Veränderungen des Sauerstoffgehalts können somit weitreichende biologische Folgen nach sich ziehen, da insbesondere große Fische Gebiete mit geringem Sauerstoffgehalt meiden oder dort nicht überleben können. In fischreichen küstennahen Gebieten wären die Konsequenzen dann auch wirtschaftlich zu spüren.

Der festgestellte Anstieg der Wassertemperaturen wirkt sich gleich in zweifacher Hinsicht auf eine schlechte Sauerstoffversorgung der Meere aus. Zum einen nimmt wärmeres Oberflächenwasser weniger Sauerstoff auf als kälteres Wasser. Zum anderen stabilisiert das wärmere Wasser die Schichtung im Ozean, sodass die Umwälzbewegungen des Wassers vermindert werden. Folglich wird weniger Sauerstoff in große Tiefen transportiert. Daher sagen viele Modellrechnungen bei einer weltweiten Erwärmung eine Abnahme des Sauerstoffgehalts in den Ozeanen voraus. Die erste globale Auswertung von historischen Messungen in vielen Meeresregionen scheint diesen Trend zu bestätigen und deutet auf erste Folgen der globalen Erwärmung hin – und das mit Ausnahme von einigen wenigen Regionen überall im Ozean. Dabei war der Nordpazifik besonders stark von einer Abnahme der Sauerstoffkonzentration betroffen.

In einzelnen Gebieten konnte schon vorher mit Beobachtungsdaten nachgewiesen werden, dass in den oberen Wasserschichten weniger Sauerstoff zur Verfügung steht als noch vor einigen Jahrzehnten. Doch zum ersten Mal konnte nun die Sauerstoffverteilung und deren Änderung im gesamten Weltozean nachgewiesen werden. Hierfür nutzte die Forschergruppe alle weltweit vorhandenen Sauerstoffdaten, ergänzte sie mit aktuellen Messungen und verfeinerte die Interpolationsverfahren, um die Entwicklung des Sauerstoffgehalts in den Ozeanen über ein halbes Jahrhundert hinweg genauer zu rekonstruieren. Somit konnten nun auch die Voraussetzungen geschaffen werden, um die Prognosen für den Ozean der Zukunft zu verbessern.

Doch auch natürliche Prozesse, die auf Zeitskalen von einigen Jahrzehnten auftreten, müssen in die Bewertung mit einfließen. Sie könnten sich auf die beobachtete Abnahme ebenfalls auswirken. Die Ergebnisse der Studie sind jedoch konsistent mit den bisherigen Modellrechnungen, die aufgrund höherer Kohlendioxid-Konzentrationen und den damit verbundenen höheren Temperaturen im Ozean und der Atmosphäre eine weitere Abnahme des Sauerstoffs in den Meeren prognostizieren.