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Weniger Sauerstoff in allen Meeren

Weniger Sauerstoff in allen Meeren

Der aktuell zu beobachtende globale Wandel lässt Wassertemperaturen steigen und verändert die Ozeanzirkulation. Das sorgt unter anderem dafür, dass weniger Sauerstoff im Oberflächenwasser der Meere gelöst ist und weniger Sauerstoff in die Tiefsee gelangt – mit weitreichenden Folgen für die Organismen im Meer.

Kranzwasserschöpfer

Ein Kranzwasserschöpfer wird vom Forschungsschiff METEOR aus zu Wasser gelassen. Für die aktuelle Studie haben die Autoren hunderttausende historische und aktuelle Sauerstoffmessungen ausgewertet. Foto: © Martin Visbeck, GEOMAR

Nicht nur für an Land lebende Tiere und Pflanzen ist Sauerstoff eine existenzielle Lebensgrundlage. Auch nahezu alle Organismen im Ozean können ohne ihn nicht existieren. Doch der zu beobachtende Anstieg der Wassertemperaturen sorgt gleich in doppelter Weise für eine schlechtere Sauerstoffversorgung der Meere. Wärmeres Oberflächenwasser nimmt weniger Sauerstoff auf als kälteres Wasser. Hinzu kommt, dass es die Schichtung des Wassers stabilisiert. Das schwächt die Umwälzbewegung, so dass weniger Sauerstoff in große Tiefen transportiert wird. 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.

Autoren

Die Autoren der aktuellen Studie: Dr. Lothar Stramma, Dr. Sunke Schmidtko und Professor Martin Visbeck. Foto: © Jan Steffen, GEOMAR

In dem renommierten Wissenschaftsjournal Nature veröffentlichen die Ozeanographen Dr. Sunke Schmidtko, Dr. Lothar Stramma und Prof. Dr. Martin Visbeck vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel jetzt die bisher umfassendste Studie zum globalen Sauerstoffgehalt in den Weltmeeren. Sie zeigt, dass er in den vergangenen 50 Jahren um mehr als zwei Prozent abgenommen hat. „Da insbesondere große Fische Gebiete mit geringem Sauerstoffgehalt meiden beziehungsweise dort nicht überleben, können diese Veränderungen weitreichende biologische Folgen haben“, sagt Dr. Schmidtko, Erstautor der Studie.

natureoxygen_doveraenderungDie Forscher nutzten für ihre Arbeit alle weltweit vorhandenen Sauerstoffdaten, ergänzten sie mit aktuellen Messungen und verfeinerten die Interpolationsverfahren, um die Entwicklung des Sauerstoffgehalts in den Ozeanen über ein halbes Jahrhundert hinweg genauer zu rekonstruieren. 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. „Für den gesamten Ozean war dieser Nachweis aber schwieriger, da viel weniger Sauerstoff-Messdaten aus entlegenen Regionen und aus dem tiefen Ozean existieren“, erklärt Dr. Schmidtko, „wir konnten jetzt zum ersten Mal die Sauerstoffverteilung und deren Änderung im gesamten Weltozean dokumentieren – das ist eine wesentliche Voraussetzung, um die Prognosen für den Ozean der Zukunft zu verbessern“.

do_amount_deDie Studie zeigt auch, dass mit Ausnahme von einigen wenigen Regionen der Sauerstoffgehalt im Untersuchungszeitraum überall im Ozean abnahm. Den größten Verlust konnten die Ozeanographen im Nordpazifik ausmachen. „Während die geringe Sauerstoffabnahme in der Atmosphäre zurzeit als unkritisch angesehen wird, kann die Sauerstoffabnahme im Ozean wegen der ungleichmäßigen Verteilung durchaus weitreichende Konsequenzen haben. In fischreichen küstennahen Gebieten wären diese Konsequenzen ökologisch, aber auch wirtschaftlich zu spüren“, betont der Koautor Dr. Lothar Stramma.

„Mit Messungen alleine können wir allerdings nicht sämtliche Ursachen erklären“, räumt Koautor Professor Martin Visbeck ein, „auch natürliche Prozesse, die auf Zeitskalen von einigen Jahrzehnten auftreten, könnten an der beobachteten Abnahme mit Schuld sein.“ Allerdings, so der Ozeanograph weiter, sei das Ergebnis konsistent mit den meisten 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.

Infos: www.geomar.de.

Link zur Studie: http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7641/full/nature21399.html.

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