Der Prozess der Versauerung der Ozeane könnte alle Meereslebewesen auslöschen

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Wenn wir an Kohlendioxidemissionen (CO2) denken, fallen uns Faktoren wie der Treibhauseffekt und die globale Erwärmung ein. Der Klimawandel ist jedoch nicht das einzige Problem, das durch überschüssiges CO2 in der Atmosphäre verursacht wird. Der Prozess der Versauerung der Ozeane ist äußerst gefährlich und könnte das Leben im Meer bis zum Ende des Jahrhunderts beenden.

Die Versauerung begann seit der ersten industriellen Revolution Mitte des 18. Jahrhunderts, als die Schadstoffemissionen dank der Installation von Industrien in ganz Europa schnell und signifikant zunahmen. Da die pH-Skala logarithmisch ist, kann eine leichte Abnahme dieses Wertes in Prozent große Variationen des Säuregehalts darstellen. Man kann also sagen, dass seit der ersten industriellen Revolution der Säuregehalt der Ozeane um 30% gestiegen ist.

Aber wie läuft dieser Prozess ab? Studien zeigen, dass im Laufe der Geschichte 30% des durch menschliches Handeln ausgestoßenen CO2 im Ozean gelandet sind. Wenn sich Wasser (H2O) und Gas treffen, entsteht Kohlensäure (H2CO3), die im Meer dissoziiert und Carbonat- (CO32-) und Wasserstoffionen (H +) bildet.

Der Säuregehalt ergibt sich aus der Menge der in einer Lösung vorhandenen H + -Ionen - in diesem Fall Meerwasser. Je höher die Emissionen sind, desto mehr H + -Ionen bilden sich und desto saurer werden die Ozeane.

Schäden durch Versauerung der Ozeane

Jede noch so kleine Änderung kann die Umgebung drastisch verändern. Änderungen der Temperatur, des Klimas, des Regenniveaus oder sogar der Anzahl der Tiere können zu einem völligen Ungleichgewicht der Umwelt führen. Gleiches gilt für die Änderung des pH-Werts (Index, der den Grad der Alkalität, Neutralität oder Säure einer wässrigen Lösung angibt) in den Ozeanen.

Vorläufige Studien zeigen, dass die Versauerung der Ozeane sich direkt auf verkalkende Organismen wie einige Arten von Schalentieren, Algen, Korallen, Planktons und Mollusken auswirkt und deren Fähigkeit zur Bildung von Muscheln beeinträchtigt, was zu deren Verschwinden führt. Bei normalen Mengen an CO2-Absorption durch den Ozean begünstigen chemische Reaktionen die Verwendung von Kohlenstoff bei der Bildung von Calciumcarbonat (CaCO3), das von mehreren Meeresorganismen bei der Verkalkung verwendet wird. Der starke Anstieg der CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre führt jedoch zu einer Abnahme des pH-Werts des Meerwassers, was letztendlich die Richtung dieser Reaktionen ändert und dazu führt, dass das Carbonat in Meeresumgebungen an H + -Ionen bindet und weniger verfügbar ist die Bildung von Calciumcarbonat, das für die Entwicklung kalzifizierender Organismen wesentlich ist.

Die Abnahme der Verkalkungsraten beeinflusst beispielsweise das anfängliche Lebensstadium dieser Organismen sowie deren Physiologie, Reproduktion, geografische Verteilung, Morphologie, Wachstum, Entwicklung und Lebensdauer. Darüber hinaus wirkt es sich auf die Toleranz gegenüber Temperaturänderungen in Meeresgewässern aus, wodurch Meeresorganismen empfindlicher werden und die Verteilung bereits empfindlicherer Arten beeinträchtigt wird. Umgebungen mit natürlich hohen CO2-Konzentrationen wie hydrothermale Vulkanregionen sind Demonstrationen zukünftiger mariner Ökosysteme: Sie weisen eine geringe Artenvielfalt und eine hohe Anzahl invasiver Arten auf.

Eine weitere Folge des Verlusts der biologischen Vielfalt in marinen Ökosystemen ist die Erosion von Festlandsockeln, die keine Korallen mehr enthalten, um Sedimente zu reparieren. Es wird geschätzt, dass bis 2100 etwa 70% der Kaltwasserkorallen ätzendem Wasser ausgesetzt sein werden.

Auf der anderen Seite weisen andere Forschungen in die entgegengesetzte Richtung und behaupten, dass einige Mikroorganismen von diesem Prozess profitieren. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Versauerung der Ozeane auch eine positive Konsequenz für einige marine Mikroorganismen hat. Die Abnahme des pH-Werts verändert die Löslichkeit einiger Metalle wie Eisen III, das ein essentieller Mikronährstoff für Plankton ist, und macht es so verfügbarer, was eine Erhöhung der Primärproduktion begünstigt, die einen größeren Transfer von CO2 zu erzeugt die Ozeane. Darüber hinaus produziert Phytoplankton eine Komponente namens Dimethylsulfid. Wenn dieses Element in die Atmosphäre freigesetzt wird, trägt es zur Bildung von Wolken bei, die die Sonnenstrahlen reflektieren und die globale Erwärmung steuern. Dieser Effekt ist jedochEs ist nur positiv, bis die Absorption von CO2 durch den Ozean verringert ist (aufgrund der Sättigung dieses Gases im Wasser). In dieser Situation produziert Phytoplankton aufgrund der geringeren Zufuhr von Ferro III weniger Dimethylsulfid.

Mehr wirtschaftliche Verluste

Kurz gesagt, wir können sagen, dass die Zunahme der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre letztendlich den Säuregehalt und die Temperatur des Meerwassers erhöht. Wie wir gesehen haben, ist dies bis zu einem gewissen Grad positiv, da es die Löslichkeit von Eisen III erhöht, das vom Phytoplankton für die Produktion von Dimethylsulfid absorbiert wird, was zur Minimierung der globalen Erwärmung beiträgt. Sobald dieser Punkt überwunden ist, ändert die Sättigung des von der Meeresumwelt absorbierten CO2, die zu dem Anstieg der Wassertemperatur hinzukommt, die Richtung chemischer Reaktionen, wodurch kleinere Mengen dieses Gases absorbiert werden, verkalkende Organismen beschädigt werden und die Konzentration des Gases in der Atmosphäre erhöht wird. Dieser Anstieg würde wiederum dazu beitragen, die Auswirkungen der globalen Erwärmung zu verstärken. Auf diese Weise entsteht ein Teufelskreis zwischen Versauerung der Ozeane und globaler Erwärmung.

Zusätzlich zu allen bereits beschriebenen Auswirkungen wird sich mit dem Rückgang des ozeanischen pH-Werts auch eine wirtschaftliche Auswirkung ergeben, da Gemeinden, die weiterhin auf Ökotourismus (Tauchen) oder Fischereitätigkeiten beruhen, geschädigt werden.

Die Versauerung der Ozeane kann sich auch auf den globalen Markt für Kohlenstoffkredite auswirken. Die Ozeane fungieren als natürliche Ablagerung von CO2, das durch den Tod von Kalksteinorganismen entsteht. Wenn die Versauerung die Bildung von Schalen erreicht, wirkt sich dies auch auf die marine CO2-Ablagerung aus, die durch den Tod dieser Kalksteinorganismen gebildet wird. So wird Kohlenstoff in den Ozeanen nicht mehr lange gespeichert und in größeren Mengen in der Atmosphäre konzentriert. Dies bedeutet, dass die Länder die Konsequenzen finanziell tragen müssen.

Schadensbegrenzungstechnologie zur Versauerung

Geoengineering hat einige Hypothesen entwickelt, um dieses Problem zu beenden. Eine besteht darin, Eisen zu verwenden, um die Ozeane zu "düngen". Auf diese Weise würden die Metallpartikel das Wachstum von Plankton stimulieren, das CO2 absorbieren kann. Beim Sterben würde Plankton Kohlendioxid auf den Meeresboden bringen und eine Ablagerung von CO2 erzeugen.

Eine andere vorgeschlagene Alternative war die Zugabe von alkalischen Substanzen in die Gewässer der Ozeane, um den pH-Wert auszugleichen, wie z. B. zerkleinerter Kalkstein. Laut Professor Jean-Pierre Gattuso von der Nationalen Forschungsagentur Frankreichs könnte dieser Prozess jedoch nur in Buchten mit begrenztem Wasseraustausch mit dem offenen Meer wirksam sein, was eine lokale Erleichterung bringen würde, ist jedoch auf globaler Ebene nicht praktikabel , da es viel Energie verbraucht und eine teure Alternative ist.

In Wirklichkeit sollten die Kohlenstoffemissionen im Mittelpunkt der Diskussion stehen. Der Prozess der Versauerung der Ozeane wirkt sich nicht nur auf das Leben im Meer aus. Dörfer, Städte und sogar Länder sind vollständig von Fischerei und Seetourismus abhängig. Die Probleme gehen weit über die Meere hinaus.

Prägnante Einstellungen werden zunehmend notwendig. Seitens der Behörden Gesetze zu Emissionswerten und zunehmend strengeren Kontrollen. Unsererseits reduzieren wir unseren CO2-Fußabdruck mit kleinen Maßnahmen, z. B. mit mehr öffentlichen Verkehrsmitteln, hauptsächlich in Fahrzeugen, die mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden, oder mit Bio-Lebensmitteln, die aus einer kohlenstoffarmen Landwirtschaft stammen. All diese Entscheidungen sind jedoch nur möglich, wenn die Industrie ihren Umgang mit natürlichen Ressourcen ändert und auch die Produktion von Waren priorisiert, die nachhaltige Rohstoffe verwenden.