Opalglas-Frustel unter 1.500-facher Vergrößerung. (Massimo Brizzi/Wikipedia/CC BY-SA 4.0) Die winzigen schwimmenden Organismen, die unsere Welt mit Wasser versorgen sogar ein Fünftel seines Sauerstoffs wird in schlimmere Lage geraten als unser Ozeane versauern , legen neue Forschungsergebnisse nahe.
Den Kieselalgen genannten Lebewesen werden die Kieselsäurebausteine entzogen, die sie zum Aufbau ihrer Schutzhüllen benötigen, die in allen möglichen schillernden Opalformen vorliegen.
Dies könnte ihre Zahl bis zum Ende des nächsten Jahrhunderts um bis zu 26 Prozent reduzieren, haben Forscher herausgefunden.
„Kieselalgen sind eine der wichtigsten Planktongruppen im Ozean“, erklärt Meeresbiologe Jan Taucher vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR).
„Ihr Rückgang könnte zu einer erheblichen Verschiebung des marinen Nahrungsnetzes oder sogar zu einer Veränderung der Rolle des Ozeans als Kohlenstoffsenke führen.“
Diese einzelligen Algen machen 40 Prozent der photosynthetischen Biomasse des Ozeans aus und sind damit einer der Hauptbestandteile des Ozeans biologische Pumpe das braucht CO 2 aus unserer Atmosphäre und speichert es in den Tiefen des Ozeans.
Sie sind einer der Gründe, warum die Ozeane es geschafft haben einen riesigen Brocken aufnehmen des überschüssigen CO 2 wir Menschen haben produziert.
(Samarpita Basu/Katherine R. M. Mackey/Wiki/CC BY-SA 4.0)
Oben: Die Rolle des Phytoplanktons in der biologischen Kohlenstoffpumpe.
Aber da unser überschüssiges CO 2 löst sich im Meerwasser auf, es reagiert um mehr Wasserstoffionen zu bilden , was den Säuregehalt des Wassers erhöht. Diese veränderte Chemie der Ozeane hat bereits zu a geführt 10-prozentiger Rückgang der Karbonatkonzentrationen seit der Industrialisierung.
Weniger Karbonat bedeutet, dass die Bildung von Kalziumkarbonat schwieriger ist; Dies ist ein lebenswichtiges Molekül für die meisten Meerestiere, da es Teil ihrer Panzer und Außenskelette ist.
Sinkt die Carbonatkonzentration zu stark ab, löst sich Calciumcarbonat auf. Einige Tiere erleben jetzt das Auflösung ihrer Schalen .
Im Gegensatz dazu ging man davon aus, dass Kieselalgen, deren komplizierte Glashäuser aus völlig anderen Materialien bestehen, relativ unanfällig gegenüber der Versauerung der Ozeane wären möglicherweise sogar von den CO-Anstiegen profitieren 2 .
Dieses Phytoplankton baut seine äußeren Hüllen auf, die sogenannten Stücke , aus der Kieselsäure, die im Oberflächenwasser des Ozeans schwimmt.
Aber die neue Forschung identifiziert einen Faktor, der das war in früheren Studien übersehen . Es stellt sich heraus, dass sich diese lebenswichtigen Kieselsäurebausteine mit sinkendem pH-Wert des Wassers langsamer auflösen, was bedeutet, dass mehr davon weiter in die Tiefen des Ozeans sinkt, bevor es leicht genug wird, um über Wasser zu bleiben.
Dies führt zu mehr Kieselsäure auf dem Meeresboden, weit außerhalb der Reichweite der Kieselalgen, die in dem Licht schweben, das sie zur CO-Umwandlung nutzen 2 in Sauerstoff, Wasser und Kohlenhydrate umwandeln, was ihre Fähigkeit beeinträchtigt, ihr bescheidenes Zuhause zu bauen.
Ein Opal-Silikat-Frustel unter 1.500-facher Vergrößerung. (Massimo Brizzi/Wikipedia/CC BY-SA 4.0)
Taucher und andere Forscher entdeckten dies mithilfe riesiger ozeanischer „Reagenzgläser“ ( Mesokosmen ), wo sie unterschiedliche Konzentrationen von CO hinzufügten 2 um zukünftige Erwärmungsszenarien zu simulieren.
Anschließend werteten sie Proben aus verschiedenen Tiefen aus und analysierten das mit toten Kieselalgen gefüllte Sediment, das sie gefangen hatten. Dies wird zusammen mit der Modellierung durch frühere Studien gestützt Kieselalgen-Kieselsäure-Chemie ergab einen erstaunlichen Rückgang der schwimmenden Kieselsäure, was darauf hindeutet, dass die Zahl der Kieselalgen bis etwa zum Jahr 2200 um bis zu ein Viertel zurückgehen könnte.
Ein derart großer Verlust dieses Phytoplanktons wird drastische Auswirkungen auf das übrige Leben auf unserem Planeten haben, da diese Organismen zu den wichtigsten Lebewesen des Ozeans gehören Primärproduzenten .
„Die damit verbundenen Konsequenzen für die Ökosystemfunktion und den Kohlenstoffkreislauf sind schwieriger abzuschätzen“, so das Team Staaten in ihrem Papier , und erklärt, dass sie viele physiologische und ökologische Prozesse nicht berücksichtigten, die einen Dominoeffekt auf den Rest des Nahrungsnetzes auslösen könnten.
Unabhängig davon zeigen die Ergebnisse, wie unerwartete Rückkopplungsmechanismen in den Systemen der Erde Umwelt- und biologische Veränderungen, die wir vielleicht zu verstehen glauben, drastisch verändern können – und offenbaren, dass wir noch so viel mehr darüber lernen müssen, wie unser Planet und seine Lebensformen miteinander verflochten sind.
„Diese Studie verdeutlicht einmal mehr die Komplexität des Erdsystems und die damit verbundene Schwierigkeit, die Folgen des vom Menschen verursachten Klimawandels vorherzusagen Klimawandel in seiner Gänze,' sagt GEOMAR-Meeresbiologe Ulf Riebesell.
„Überraschungen dieser Art erinnern uns immer wieder daran, welche unkalkulierbaren Risiken wir eingehen, wenn wir dem Klimawandel nicht schnell und entschlossen entgegenwirken.“
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Natur .