(Dudarev Mikhail/Shutterstock) Die Ozeane der Erde sind voller Leben eine Vielzahl von Lebewesen sie finden ihr Zuhause unter den Wellen. Aber nicht überall im tiefblauen Meer ist die Präsenz des Lebens empfänglich.
In den letzten Jahren sind Wissenschaftler zunehmend besorgt darüber „tote Zonen“ : Bereiche mit hypoxischem Wasser im Ozean, in denen der Sauerstoffgehalt so niedrig ist, dass Meerestiere darin nicht überleben können.
In den letzten Jahrzehnten sind tote Zonen entstanden ihre Reichweite enorm erweitert und sind es auch nicht mehr auf das Meer beschränkt , mit Sauerstoffverlust in Seen Jetzt übertrifft das gleiche Phänomen vor der Küste.
So besorgniserregend Totzonen auch sein mögen, ist dies nicht gerade ein neues Problem in den Ozeanen, sagen Wissenschaftler.
In einem neue Studie Forscher entdeckten, dass tote Zonen tatsächlich schon länger ein wiederkehrendes Merkmal des Pazifischen Ozeans sind, als irgendjemand vermutet hätte – tatsächlich seit mindestens etwa 1,2 Millionen Jahren.
Bei der Analyse eines Kerns antiker Sedimente, der vom Meeresboden der Beringsee im Nordpazifik gebohrt wurde, identifizierten Wissenschaftler 27 separate Fälle von toten Zonen – offiziell als tote Zonen bezeichnet Sauerstoffminimumzonen (OMZs) – in den letzten 1,2 Millionen Jahren, was darauf hindeutet, dass wiederholte Anfälle von Hypoxie im gesamten Pazifik relativ regelmäßig vorkamen Pleistozän .
Zuvor war bekannt, dass das Ende der letzten Eiszeit ( vor etwa 12.000 Jahren ) fiel mit weit verbreiteter Hypoxie im Nordpazifik zusammen, wie große Erwärmungsereignisse löste das Abschmelzen der Eisdecke aus, wodurch große Mengen Süßwasser in den Ozean gelangten.
Das Kernsediment zeigt jedoch, dass tote Zonen schon lange vorher existierten, und für deren Entstehung waren in der Regel keine derart dramatischen Umweltveränderungen erforderlich.
„Es bedarf keiner großen Störung wie dem Abschmelzen der Eisschilde, damit dies geschieht.“ sagt Meeresforscherin Ana Christina Ravelo von der University of California, Santa Cruz (UC Santa Cruz).
„Diese abrupten hypoxischen Ereignisse kommen in der geologischen Aufzeichnung tatsächlich häufig vor und sind normalerweise nicht mit einer Enteisung verbunden.“ „Sie passieren fast immer während der warmen Zwischeneiszeit, wie wir sie jetzt erleben.“
Unter den 27 identifizierten OMZ-Signalen – angezeigt durch „laminierte“ Schichten im Kern, die ungestörtes Sediment widerspiegeln, das in Abwesenheit von Lebewesen abgelagert wurde – dauerten einige der toten Zonenintervalle weniger als tausend Jahre, während in anderen die hypoxischen Bedingungen anhielten seit fast 40 Jahrtausenden.
Während die OMZs zu inkonsistenten Zeiten auftreten und keinerlei Routine außer Zufälligkeit aufweisen, kamen sie im Pleistozän dennoch regelmäßig vor – was darauf hindeutet, dass tote Zonen im Ozean ein Teil des Lebens sind.
„Wir wissen nicht, wie groß sie [außerhalb des Nordpazifiks] waren, aber wir wissen, dass sie sehr intensiv waren.“ Ravelo sagt . „Das System ist auf solche Ereignisse vorbereitet.“
OMZs werden oft zugeschrieben schädliche Algenblüten , bestehend aus mikroskopisch kleinen Organismen, die sich schließlich zersetzen und auf den Meeresboden sinken. Als sie sinken, bakterieller Abbau der Biomasse verbraucht letztendlich Sauerstoff im Wasser.
In den heutigen toten Zonen ist die Umweltverschmutzung ein großer Teil des Problems, da Abfallprodukte aus menschlichen Aktivitäten (insbesondere landwirtschaftliche Düngemittel) in die Ozeane und Wasserstraßen fließen und als Nährstoffquelle dienen, die eine Fülle von Meeresalgen anzieht.
Wärmeres Wasser macht tote Zonen wahrscheinlicher, ebenso wie die Zirkulationsbedingungen im Ozean, aber auch andere Faktoren spielen eine Rolle.
„Unsere Studie zeigt, dass hohe Meeresspiegel, die in warmen interglazialen Klimazonen auftreten, zu diesen hypoxischen Ereignissen beigetragen haben.“ sagt Erstautorin der Studie, Datenwissenschaftlerin Karla Knudson, eine ehemalige Doktorandin der Meereswissenschaften an der UC Santa Cruz.
„Bei hohem Meeresspiegel kann gelöstes Eisen aus den überfluteten Festlandsockeln in den offenen Ozean gelangen und ein intensives Phytoplanktonwachstum in den Oberflächengewässern fördern.“
Während die Ergebnisse darauf hindeuten, dass tote Zonen keine Anomalie der heutigen verschmutzten, anthropogen erhitzten Welt sind, gibt es keinen Trost in der Erkenntnis, dass Umweltverschmutzung, wärmeres Wasser und höherer Meeresspiegel einige der Hauptursachen für Wasserübergänge sind, die ersticken können Meerestiere seit Tausenden von Jahren.
Die Frage, wie weit sich tote Zonen in der Zukunft ausbreiten könnten, ist eine drängende Frage, die durch das Bohren tiefer Sedimentkerne von anderen ozeanischen Standorten beantwortet werden könnte, um zu versuchen, die geografische Ausdehnung der hier entdeckten früheren OMZ-Vorkommen zu quantifizieren.
Diese Schnappschüsse aus der Vergangenheit des Ozeans könnten sich als bedrohliche Vorschau auf das Ausmaß der toten Zonen von morgen erweisen. Einige Wissenschaftler prognostizieren bereits, dass der Sauerstoffgehalt im globalen Ozean weiter sinken wird für die nächsten tausend Jahre oder länger .
Das ist beängstigende, ernste Angelegenheit, und wir können es uns nicht leisten, wegzuschauen.
„Es ist wichtig zu verstehen, ob Klimawandel treibt die Ozeane in Richtung eines „Wendepunkts“ für eine plötzliche und schwere Hypoxie, die Ökosysteme, Nahrungsquellen und Volkswirtschaften zerstören würde“, Knudson sagt .
Über die Ergebnisse wird berichtet Wissenschaftliche Fortschritte .