Ozeanversauerung und Meeresgemeinschaften

August 5, 2015 Wenn die Ozeanversauerung zunimmt, welche Arten werden am Ende überleben? Welche Auswirkungen hat die Ozeanversauerung auf die Planktongemeinschaft und die Stoffflüsse in der marinen ökologischen Nahrungskette? Nach zweimonatigen Forschungen am Raunefjord in Bergen (Norwegen) haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel jetzt die Antworten auf diese Fragen. Offenbar hängt es davon ab, zu welcher Art du gehörst. Anhand von acht schwimmenden experimentellen KOSMOS-Mesokosmen (Kiel Offshore Mesocosms for Future Ocean Simulations) untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie die komplexen marinen Lebensgemeinschaften auf eine unterschiedlich hohe Kohlendioxidaufnahme aus der Atmosphäre reagierten. In vier dieser Mesokosmen herrschte eine erhöhte Kohlendioxidkonzentration.

Professor Ulf Riebesell, Professor für Biologische Ozeanographie am GEOMAR und Koordinator des Experiments, erklärt: "Keine der bisherigen Studien hat so deutlich gezeigt, wie die Wechselwirkungen innerhalb des Nahrungsnetzes die Empfindlichkeit der Planktongemeinschaft gegenüber der Ozeanversauerung bestimmen."
Um zu testen, ob sich der Einzeller Emiliania huxleyi anpassen kann, verwendeten die Wissenschaftler Probanden, die nach mehr als 2.500 Generationen unter sauren Bedingungen im Labor gelebt hatten. Hatten sich die Organismen nach so vielen Generationen so weit entwickelt, dass sie unter den sauren Bedingungen in den Mesokosmen überleben konnten? Die Antwort war nein. Der Organismus litt immer noch unter erhöhten Verlustraten und niedrigeren Populationsdichten. Da Emiliania huxleyi in der Lage ist, Kohlenstoff zu speichern und außerdem das klimaregulierende Gas Dimethylsulfid (DMS) zu produzieren, wäre es schlecht, wenn wir weniger von ihnen in unserer Umwelt hätten. Ein weiterer Organismus, der schwerwiegende Folgen zu tragen hätte, ist die Florfliege Limacina helicina, die ein wichtiger Bestandteil der Ernährung von Meeressäugern, Fischen und Seevögeln ist. Ihre Schalen bestehen aus Aragonit, einem Kalziumkarbonat, das sich unter sauren Bedingungen leicht auflöst, und werden auch als "Seeschmetterling" bezeichnet.
"Wenn der Pteropode unter der Ozeanversauerung leidet, könnte ein wichtiges Bindeglied im Nahrungsnetz verloren gehen", sagt Dr. Silke Lischka, Meeresbiologin am GEOMAR.
Allerdings ist nicht alles schlecht: Einige Arten wie das Pico-Phytoplankton und das größere Zooplankton Oikopleura dioica gediehen in den Mesokosmen mit höheren Kohlendioxidkonzentrationen. "Oikopleura dioica ist ein reichlich vorhandener planktischer Manteltier mit globaler Verbreitung", erklärte Jean-Marie Bouquet, Forschungsingenieur am Sars International Centre for Marine Molecular Biology und Doktorand an der Universität Bergen.

Er fügte hinzu, dass sie in einer komplexen gallertartigen Struktur lebte, die es ihr ermöglichte, eine Vielzahl von Nahrungspartikeln effizient einzufangen, und dass sich ihre Population unter günstigen Bedingungen schnell vermehren konnte. "Auf diese Weise können sich große Populationen entwickeln, die die Macht haben, das gesamte Nahrungsnetz zu verändern."
Das war genau das, was die Wissenschaftler in den Mesokosmen beobachteten. Die Daten und Analysen der zweimonatigen Forschung umfassten das gesamte Spektrum, vom kleinsten bis zum größten Plankton und den Fischlarven, sowie den Austausch von Stoffen und die Wechselwirkungen auf den verschiedenen Ebenen des Nahrungsnetzes. Es liegt auf der Hand, dass die Versauerung der Meere Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, das ökologische Gleichgewicht und den Stoffaustausch im Meer haben wird. Wie schwerwiegend sie ausfallen, hängt davon ab, wie erfolgreich wir bei der Reduzierung der Kohlendioxidemissionen sind, die wir derzeit haben. Weitere Informationen: http://www.geomar.de