13.02.2009 · Es ist das andere Klimaproblem: Die Chemie der Meere verändert sich, weil immer mehr Kohlendioxid gelöst wird und das Wasser versauert. Die Computermodelle sehen Schlimmes voraus.
Von Joachim Müller-Jung
© AFP
Bedrohte Karibik: Gorgonian-Korallen vor Florida
Seit mehr als zwanzig Jahren ist in den Meeren eine schleichende Veränderung zu beobachten, die bis vor ein paar Monaten noch kaum öffentlich wahrgenommen, geschweige denn als Katastrophe reklamiert wurde. Auch der Weltklimarat IPCC hat die zunehmende Versauerung der Ozeane in ihren politischen und öffentlichen Einlassungen eher als eine untergeordnete Facette der Klimakrise eingeordnet.
Dominiert wurde das Thema wie gehabt von den Veränderungen in der Strahlungsbilanz der Erde, der Erwärmung von Atmosphäre, Meeren und Kryosphäre, von Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg. Inzwischen jedoch ist die Chemie der Ozeane in den Mittelpunkt gerückt. Und zwar weniger, weil überraschende Messdaten zu vermelden oder gewaltige experimentelle Erkenntnissprünge zu verzeichnen wären, sondern weil die sukzessiven Verschiebungen im Säure-Basen-Verhältnis der Meere immer öfter durch die Aufarbeitung mit Klimamodellen zu einer neuen und sehr plastischen - wenn auch vorerst virtuellen - Gefahr geworden sind.
Steigende Säurewerte
Die Veröffentlichung von Hans Joachim Schellnhuber und Matthias Hofmann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung in dieser Woche in den "Proceedings" der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften ist in dieser Hinsicht der vorläufige Höhepunkt. Ausgangspunkt ihrer Modellierung ist ein durchaus pessimistisches Business-as-usual-Szenario für die kommenden Jahrzehnte und Jahrhunderte, an dessen vorläufigem Ende im Jahr 2200 eine Kohlendioxid-Konzentration in der Luft von rund 1750 ppm (Anteile pro Million Luftmoleküle) steht - das entspricht etwa dem Sechsfachen des vorindustriellen Wertes.
Seit jener Zeit, um das Jahr 1800 bis heute, sind den Forschern zufolge gut die Hälfte der Kohlendioxidemissionen des Menschen von den Weltmeeren aufgenommen worden. Dort gelöst, bildet es, wenn nicht direkt von der Biomasse aufgenommen und weiterverarbeitet, Kohlensäure, die in Bikarbonat und Wasserstoffionen zerfällt und auf diesem Wege den Säurewert erhöht. Das basische Meerwasser wird etwas weniger basisch.
Folgen eines sinkenden pH-Werts
In hundert Jahren hat sich der Säuregrad - der pH-Wert - des Oberflächenwassers von 8,2 auf 8,1 verändert. Eine Verschiebung zum Sauren hin, die allerdings als gravierend eingeschätzt wird und nach Auffassung von Wissenschaftlern durch den vermehrten Kohlendioxideintrag hundertmal so schnell abläuft wie unter natürlichen Umständen.
Schellnhubers Modell hat ergeben, dass eine weitere Versauerung auf ph 7,45 im Jahr 2200 dazu führen würde, dass die Bioverfügbarkeit von Baumaterial für die Kalkskelette der Meeresorganismen, insbesondere Korallen, aber auch Meeresplankton, Austern oder Seeigel, dramatisch abnehmen würde. Der Kalziumstoffwechsel würde massiv gestört. Wenn weniger Kalk gebildet wird, entziehen die Ozeane der Luft auf längere Sicht zwar mehr Kohlendioxid, doch gleichzeitig sinkt weniger von dem in Organismen gebundenen Kohlenstoff nach deren Absterben in die Tiefe.
Die biologische Kohlenstoffpumpe, das natürliche und langfristige "Entsorgen" von Kohlenstoff in der Tiefe, gerät ins Stocken. Dadurch bleibt mehr organisches Material in Meerestiefen von 200 bis 800 Metern. An diesen Stellen nun ist nach den Simulationen der Potsdamer Forscher damit zu rechnen, dass die Zersetzung des organischen Materials massiv Sauerstoff auszehrt und sich dort regelrechte lebensfeindliche "Todeszonen" ausbreiten.
Düstere Szenarien
Das Potsdamer Modell liefert eine zwar grobe, aber keineswegs einmalige Prognose. Weitere prominente Veröffentlichungen, insbesondere von dänischen Forschern kurz vorher in "Nature Geoscience", schlagen in die gleiche Kerbe. Gary Schaffer von der Universität Kopenhagen hat darin die durch Wassererwärmung, Strömungsveränderungen und Sauerstoffauszehrung fortschreitende Ausdehnung der "Todeszonen" weit in die Zukunft - bis zu 100 000 Jahre - ausgerechnet.
Ein düsteres Szenario. Eines allerdings, das durch die Befunde von Andreas Oschlies vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften Geomar in Kiel Auftrieb erhalten hatte, der mit seinen Kollegen mindestens - bisher vor allem durch Überdüngung hervorgerufene - 415 sauerstofffreie "Todeszonen" an den Küsten ermittelt und eine Ausweitung um 50 Prozent für die kommenden vier Dekaden vorausberechnet hat.
Die Szenarien und Simulationen überbieten sich zurzeit mit Prognosen wie diesen. Und so wächst, wie in Reihen der Klimatologen vor gut zwei Jahrzehnten schon üblich war, der Druck der Meeresforscher auf die Politik. In der "Monaco-Deklaration" forderten jüngst 155 Forscher aus 26 Nationen eine energische Emissionspolitik. Das Augenmerk soll nach ihrem Willen von der Temperaturen und den Pegelständen stärker auf die chemischen Vorgänge in den Ökosystemen gelenkt werden.
Joachim Müller-Jung Jahrgang 1964, Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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