Ozeane am Limit: Der stille Verlust von Sauerstoff und seine Folgen für Gewässer

In den Ozeanen leisten photosynthetisch aktive Pflanzen und Bakterien, die sogenannten Primärproduzenten, erstaunliche Arbeit. Trotz ihrer geringen Biomasse, die nur ein Zweihundertstel der in Landpflanzen fixierten Biomasse beträgt, produzieren sie jährlich etwa gleich viel Sauerstoff und binden ebenso viel Kohlenstoff wie sämtliche Landpflanzen zusammen, heißt es im „World Ocean Review“ der gemeinnützigen Gesellschaft maribu. Die Effizienz der Primärproduzenten im Meer, vor allem der einzelligen Algen, ist bemerkenswert, da sie kaum inaktive Biomasse wie Kernholz in Baumstämmen besitzen. Nun könnte der Klimawandel diesen Prozess nachhaltig stören und Gewässer massiv an Sauerstoff verlieren.

Ozeanische Dynamik und Sauerstoffzirkulation

Die Sauerstoffproduktion im Meer ist auf die oberste, lichtdurchflutete Schicht begrenzt, die kaum tiefer als 100 Meter reicht. Diese Schicht ist durch eine stabile Dichteschichtung weitgehend vom restlichen Ozeaninneren getrennt. Der hier biologisch erzeugte Sauerstoff entweicht größtenteils schnell in die Atmosphäre, da das oberflächennahe Wasser bereits mit Sauerstoff gesättigt ist und keinen zusätzlichen aus biologischer Produktion speichern kann. Laut der „World Ocean Review“ wird Sauerstoff im Meer hauptsächlich durch Kontakt des Oberflächenwassers mit der Atmosphäre eingetragen und durch das Absinken und Zirkulieren von Wassermassen in die Tiefe transportiert.

Klimaeinflüsse auf die Sauerstoffverteilung im Ozean

Diese Prozesse werden stark von den klimatischen Bedingungen beeinflusst und sind entscheidend für die Sauerstoffverteilung im Ozean. Die Konzentration des gelösten Sauerstoffs an einem bestimmten Punkt wird durch die Startkonzentration des Sauerstoffs, die Zeit seit dem letzten Kontakt mit der Atmosphäre und die biologische Sauerstoffzehrung bestimmt. Letztere umfasst die Atmung von Konsumenten, von winzigen Bakterien bis hin zu größeren Meereslebewesen wie Fischen.

Alarmierender Sauerstoffverlust in globalen Gewässern

Eine neue Studie, veröffentlicht in „Nature Ecology and Evolution„, deckt besorgniserregende Fakten auf. Seit 1980 haben Seen und Stauseen weltweit Sauerstoffverluste von 5,5 bzw. 18,6 Prozent erlitten. Der Ozean selbst hat seit 1960 mehr als zwei Prozent seines Sauerstoffs verloren, so die Forscher des Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel, die an dieser Untersuchung mitgewirkt haben.

Grenze der Belastbarkeit erreicht

Die Wissenschaftler plädieren dafür, den Sauerstoffverlust in Gewässern als „planetare Belastbarkeitsgrenze“ anzuerkennen. Dies sei entscheidend, da das Überschreiten dieser Grenzen das Risiko großräumiger und oft unumkehrbarer Umweltschäden mit sich bringe. Laut der Studie umfassen die planetaren Grenzen bereits den Klimawandel und den Verlust der biologischen Vielfalt.

Alle Gewässerarten, von kleinen Bächen bis zu den großen Ozeanen, sind von diesem Phänomen betroffen. Die Forschungsergebnisse zeigen eine alarmierende Abnahme der Sauerstoffsättigung über die letzten Jahrzehnte. Die Ursachen hierfür sind laut der Tagesschau die globale Erwärmung und der Eintrag von Nährstoffen durch menschliche Landnutzung.

Bedrohung für Mensch und Natur

Diese Veränderungen sind sehr kritisch für unsere Umwelt. Die reduzierten Sauerstoffwerte bedrohen nicht nur Wasserorganismen, sondern auch wirtschaftliche Bereiche wie Fischerei, Aquakultur und Tourismus. Mikrobiotische Prozesse in sauerstoffarmen Gebieten verstärken zudem die Treibhausgasproduktion, was die Erderwärmung weiter vorantreibt.

Was du dir merken solltest:

• Ozeane und andere Gewässer verlieren dramatisch an Sauerstoff. Seit 1980 verzeichneten Seen und Stauseen Sauerstoffverluste von bis zu 18,6 Prozent. Ozeane verloren seit 1960 über zwei Prozent ihres Sauerstoffs.
• Marine Primärproduzenten, trotz ihrer minimalen Biomasse, produzieren ähnlich viel Sauerstoff und binden so viel Kohlenstoff wie Landpflanzen.
• Die Sauerstoffproduktion ist auf die oberen 100 Meter der Ozeane beschränkt und wird stark von klimatischen Bedingungen beeinflusst. Der in der Tiefe gemessene Sauerstoff hängt vom letzten atmosphärischen Kontakt und der biologischen Zehrung ab.

Bild: © apasciuto via Wikimedia unter CC BY 2.0