Diese Karte „vermittelt einen Eindruck davon, wie der Atlantik in 100 Jahren auf einer wärmeren Erde aussehen könnte“.

In den Weltmeeren gibt es immer mehr tote Zonen. Regionen, in denen es keinen Sauerstoff gibt. Die Gründe dafür sind Umweltverschmutzung und … die globale Erwärmung. Um sich ein Bild davon zu machen, was uns – wenn wir unsere Treibhausgasemissionen nicht schnell reduzieren – im nächsten Jahrhundert erwarten könnte, haben Forscher in die Vergangenheit geschaut. Und sie haben keine guten Nachrichten für unseren Atlantik.

Die toten Zonen. So bezeichnen Wissenschaftler Regionen im Ozean,aber zum Beispiel auch in Seen oder Flussmündungen, in denen Sauerstoffmangel herrscht. Sie sprechen auch von Sauerstoffminimumzonen (OMZ). Es gibt sie tatsächlich. Normalerweise sind sie jedoch selten. Auf die Tiefsee beschränkt. Heute wird der Begriff jedoch eher für Gebiete verwendet, die ungewöhnlich sauerstoffarm sind. Das reicht aus, um die Tierwelt ersticken zu lassen. Und das in Tiefen, die nur zwischen 100 und 1000 Metern unter der Oberfläche liegen.

Als erste Ursache für den Sauerstoffmangel in den Ozeanen wurde die intensive Landwirtschaft identifiziert. Genauer gesagt, die Stickstoffverschmutzung. Aber auch andere Verschmutzungen, mit Pestiziden oder Schwermetallen. In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler begonnen, eine Rolle des Klimawandels zu vermuten. Weil die Zunahme der Anzahl und des Ausmaßes der toten Zonen mit dem weltweiten Temperaturanstieg zusammenfällt. Und weil man tote Zonen mittlerweile auch in offenen Gewässern findet. Gebiete, die für den Abfluss aus der Landwirtschaft unerreichbar sind, zum Beispiel.

Die Forscher weisen darauf hin, dass sich bei steigenden Wassertemperaturen der Sauerstoff im Wasser schlechter löst. Die bisherigen Arbeiten zu den toten Zonen in unseren Ozeanen waren jedoch lückenhaft. Die heute veröffentlichte Studie von Forschern der North Carolina State University (USA) kommt daher genau zur richtigen Zeit. Sie befasst sich mit den verfügbaren Daten aus dem Pliozän.

Where Mississippi River meet Gulf Mexico
Occurs after increased fresh water output
Different densities (salinity) stop mixing
HYPOXIA DEAD ZONE: O from top layer algae can;t reach bottom layer
Fertilizers increase algae bloom intensifying problem#ocean #EarthScience #biology pic.twitter.com/AOuphGXvlu

— CErSE (@CErSE_US) May 12, 2018

Der Atlantische Ozean in Gefahr

Warum das Pliozän? „Weil das Pliozän vor 5,3 bis 2,6 Millionen Jahren das letzte Mal war, dass wir ein stabiles und warmes Klima auf globaler Ebene hatten.“ Die Durchschnittstemperatur war damals um 2 bis 3 °C wärmer als heute, was Wissenschaftler vorhersagen, dass dies in etwa 100 Jahren der Fall sein könnte“, erklärt Catherine Davis, Professorin für Meeres-, Erd- und Atmosphärenwissenschaften, in einer Mitteilung der North Carolina State University.

Es waren winzige versteinerte Planktonarten, einzellige Organismen von der Größe eines großen Sandkorns, die Foraminiferen genannt werden, die die Wissenschaftler über die Lage der toten Zonen während des Pliozäns informierten. Im Besonderen eine Art, Globorotaloides hexagonus. Denn sie kommt nur in Gebieten vor, in denen Sauerstoff knapp ist.

© Davis et al., Nature communications
Die obere Karte zeigt – blaue Punkte – die aktuellen Verbreitungsgebiete von Globorotaloides hexagonus, einer Foraminifere, die in Ozeangebieten mit niedrigem Sauerstoffgehalt vorkommt. Die dunkelroten Bereiche zeigen übrigens jene Regionen des Ozeans, in denen in 600 Metern Tiefe der Sauerstoff fehlt. Die untere Karte entspricht der Epoche des Pliozäns

Die so erstellte Karte zeigt, dass im Pliozän Wasser mit geringem Sauerstoffgehalt im Atlantik viel weiter verbreitet war. Insbesondere im Nordatlantik. „Diese Karte der toten Zonen des Pliozäns könnte uns einen Einblick geben, wie der Atlantik in 100 Jahren auf einer wärmeren Erde aussehen könnte. Denn wärmeres Wasser enthält weniger Sauerstoff. Das sehen wir bereits“, kommentiert Catherine Davis.

Und wenn nichts unternommen wird, um den Vorwärtsgang der anthropogenen globalen Erwärmung endlich zu begrenzen, wird dies zahlreiche Folgen haben, argumentieren die Forscher. Von der Kohlenstoffspeicherung über den Nährstoffkreislauf im Ozean bis hin zum Management der Fischerei und der Meerestiere. So bestehen tote Zonen wie ein „Boden“, der „Meerestiere, die nicht an Erstickung sterben, an die Oberfläche drückt“. Fischer könnten daher die Illusion haben, dass es eine Fülle von Fischen gibt, obwohl diese lediglich gezwungen sind, in kleineren Räumen zu leben. „Die Fischereien werden die Auswirkungen der toten Zonen bei der Verwaltung der Populationen berücksichtigen müssen“.

Redaktion Futura, verfasst von Nathalie Mayer.

Titelbild: © ead72, Adobe Stock

2.Abbildung:© Davis et al., Nature communications