BIOACID II – Konsortium 3: Natürliche CO2-reiche Riffe als Fenster in die Zukunft: Anpassung des marinen Lebens an langfristige Ozeanversauerung und Konsequenzen für die biogeochemischen Kreisläufe

Leitung: Dr. Dirk de Beer (Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen)

Die Versauerung der Meere durch steigende Kohlendioxid-Konzentrationen in der Atmosphäre kann recht gut vorhergesagt werden. Die Auswirkungen auf die Artenvielfalt und biologischen Funktionen sind jedoch noch kaum abzusehen. Für Organismen mit längerer Lebensdauer lässt sich im voraus nur bedingt beurteilen, ob und wie sie und ihre Lebensgemeinschaften sich der künftigen pH-Abnahme anpassen. Kurzfristige Laborexperimente können diese Fragen auf keinen Fall beantworten. Zum Beispiel können anfängliche Stress-Reaktionen mögliche Akklimatisierungsmechanismen verschleiern. Auch evolutionäre Folgen wären durch kurze Inkubationszeiten in Frage gestellt. Hinzu kommt, dass im Zuge des Klimawandels immer eine Reihe von Faktoren auftritt, die sich gegenseitig beeinflussen.

Konsortium 3 konzentriert sich auf natürlich entstandene Riffe wie sie von tropischen Korallen oder Kaltwasserkorallen oder auch Muscheln aufgebaut werden. Diese Tiere bilden im Zuge ihres Wachstums Kalk. Wenn im Meerwasser mehr CO2 gelöst und damit weniger Karbonat-Ionen verfügbar sind, gefährdet dies den Riffaufbau und verstärkt die Erosionsgefahr – Kalk kann nur mit erhöhtem Energie-Aufwand gebildet oder vom saureren Wasser angegriffen werden. Möglicherweise gehen so Oasen der Artenvielfalt und Laich- oder Aufwuchsgebiete wichtiger Fischarten verloren.

Kaltwasserkorallen-Riff. Foto: JAGO-Team, GEOMAR

Drei Standorte in der arktischen, der gemäßigten und der tropischen Klimazone dienen den Wissenschaftlern als natürliche Labore. An CO2-Quellen vor Papua-Neuguinea, Muschelriffen in der Nord- und Ostsee und an den Kaltwasserkorallenriffen vor der norwegischen Küste untersuchen sie Mikroben, Mikro- und Makroalgen, wirbellose Tiere sowie die Korallen oder Muscheln in Verbindung mit der Karbonat-Chemie des Wassers und verfügbaren Nährstoffen. Mit ihren unterschiedlichen Lebensbedingungen fungieren die natürlichen Riffe als Fenster zur Zukunft. So können die Forscher ermitteln, wie sich die Physiologie und Fitness der Organismen, das Gefüge der verschiedenen Arten und schließlich die Funktionsweise des Ökosystems Riff verändern.

Messungen und Langzeitexperimente im Labor ergänzen die Beobachtungen und Versuche vor Ort. Bevölkerungsbefragungen liefern Erkenntnisse darüber, wie Bewohner der untersuchten Regionen das fragile Ökosystem nutzen und wie sie mit dem Wandel – insbesondere den möglichen wirtschaftlichen Verlusten – umgehen.

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