Washington, DC— Die Versauerung der Ozeane wird das Wachstum der Korallenriffe vor dem Ende des Jahrhunderts stark beeinträchtigen, wenn die Kohlendioxidemissionen ungebremst weitergehen, so die neue Forschung am australischen Great Barrier Reef unter der Leitung von Ken Caldeira von Carnegie und Rebecca Albright von der California Academy of Sciences.
Ihre in Nature veröffentlichte Arbeit stellt das erste Ozeanversauerungsexperiment dar, bei dem Meerwasser durch Zugabe von Kohlendioxid künstlich sauer gemacht und dann über eine natürliche Korallenriffgemeinschaft fließen gelassen wurde. Der Säuregehalt des Meerwassers wurde erhöht, um die Projektionen zum Ende des Jahrhunderts widerzuspiegeln, wenn das Kohlendioxid aus den Treibhausgasemissionen nicht verringert wird.
Vor zwei Jahren veröffentlichten Caldeira und Albright, damals an der Carnegie, eine bahnbrechende Studie, die belegt, dass die Versauerung der Ozeane das Wachstum der Korallenriffe bereits verlangsamt.
In dieser Arbeit machten sie die Meerwasserchemie einer Korallenriffgemeinschaft alkalischer — was dem Riff im Wesentlichen ein Antazidum gab — und zeigten, dass die Fähigkeit der Koralle, ihre Architektur zu konstruieren, unter diesen Bedingungen verbessert wurde. Es war das erste Mal, dass die Meerwasserchemie experimentell in einer natürlichen Korallenriffumgebung manipuliert wurde.
Sie veränderten erneut die Meerwasserchemie der Riffebenen rund um One Tree Island vor der Küste Australiens. Aber dieses Mal gaben sie dem Riff Sodbrennen und erhöhten den Säuregehalt, indem sie dem Meerwasser, das über eine Korallenriffgemeinschaft fließt, Kohlendioxid zusetzten.
„Letztes Mal haben wir das Meerwasser weniger sauer gemacht, wie es vor 100 Jahren war, und dieses Mal haben wir dem Wasser Kohlendioxid hinzugefügt, um es saurer zu machen, wie es in 100 Jahren sein könnte“, erklärte Caldeira.
Bei der Verbrennung von Kohle, Öl oder Gas wird das entstehende Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Es ist allgemein bekannt, dass diese Emissionen die Ursache für den globalen Klimawandel sind, dessen Erwärmung sich negativ auf die Korallenriffe auswirkt. Dieser atmosphärische Kohlenstoff wird aber auch in den Ozean absorbiert, wo er Jahrtausende lang verbleibt.
Eine chemische Reaktion zwischen dem Meerwasser und diesen aufgesaugten Kohlenstoffemissionen erzeugt Kohlensäure, die für Korallenriffe, Schalentiere und andere Meereslebewesen ätzend ist. Riffe sind besonders anfällig für diese Ozeanversauerung, da ihre Skelette durch Akkretion von Calciumcarbonat aufgebaut werden, ein Prozess, der als Verkalkung bezeichnet wird. Wenn das umgebende Wasser saurer wird, wird die Verkalkung schwieriger.
„Unsere Ergebnisse liefern starke Beweise dafür, dass die durch Kohlendioxidemissionen verursachte Versauerung der Ozeane das Wachstum der Korallenriffe in Zukunft stark verlangsamen wird, wenn wir die Treibhausgasemissionen nicht stark und schnell reduzieren“, sagte Erstautor Albright.
Darüber hinaus konnten Caldeira, Albright und ihr Team durch die Arbeit in kontrollierten Gebieten einer natürlichen Riffgemeinschaft zeigen, wie sich die Versauerung auf die Korallenriffe auswirkt Ökosystem-Skala, nicht nur in Bezug auf einzelne Organismen oder Arten, wie andere Studien getan haben.
Sie sagen, dass dieser Ansatz entscheidend ist, um den vollen Umfang und die Komplexität der Auswirkungen der Ozeanversauerung zu verstehen und vorherzusagen, wie sich die Versauerung auf die Küstengemeinden auswirken wird, die von diesen Ökosystemen abhängen.
„Korallenriffe bieten ihren umliegenden Gemeinden wirtschaftliche Möglichkeiten durch Fischerei und Tourismus“, sagte Caldeira. „Aber für mich ist das Riff eine schöne und vielfältige Ausgießung des Lebens, die wir mit unseren Kohlendioxidemissionen schädigen. Für die Bewohner des Riffs gibt es keinen Moment zu verlieren, wenn sie ein Energiesystem aufbauen, das seine Abfälle nicht in den Himmel oder ins Meer wirft.“
Andere Mitglieder des Forschungsteams waren: Yui Takeshita von Carnegie, David Koweek und Yana Nebuchina; Aaron Ninokawa und Jordan Young von der University of California Davis; Kennedy Wolfe von der University of Sydney und Tanya Rivlin von der Hebrew University of Jerusalem.
Beschriftung: Experimentelle Wolke aus mit Kohlendioxid angereichertem Meerwasser und einem Farbstofftracer, der über eine Korallenriffebene im australischen Great Barrier Reef fließt. Diese Studie stellt das erste Ozeanversauerungsexperiment an einer natürlichen Korallenriffgemeinschaft dar und liefert Beweise dafür, dass die Ozeanversauerung in naher Zukunft das Korallenriffwachstum stark beeinträchtigen wird. Foto ist mit freundlicher Genehmigung von Aaron Takeo Ninokawa von UC Davis.
Top Bildunterschrift: Korallenriff flach (Studienort) auf One Tree Island im australischen Great Barrier Reef. Die hier durchgeführten Studien stellen das erste In-situ-Ozeanversauerungsexperiment einer natürlichen Korallenriffgemeinschaft dar und belegen, dass die Ozeanversauerung in naher Zukunft das Wachstum der Korallenriffe stark beeinträchtigen wird. Foto ist mit freundlicher Genehmigung von Aaron Takeo Ninokawa von UC Davis.
Mittlere Bildunterschrift: Versuchsaufbau und Forschungsteam an einem flachen Studienort für Korallenriffe auf One Tree Island im australischen Great Barrier Reef. Die hier durchgeführten Studien stellen das erste Ozeanversauerungsexperiment einer natürlichen Korallenriffgemeinschaft dar und belegen, dass die Ozeanversauerung in naher Zukunft das Wachstum der Korallenriffe stark beeinträchtigen wird. Foto ist mit freundlicher Genehmigung von Aaron Takeo Ninokawa von UC Davis.