Ozeanversauerung in farbigen Streifen
Unsere Meere werden immer saurer. Diese abstrakten chemischen Ver?nderungen veranschaulichen ETH-Klimaforschende nun mit farbcodierten Streifen. Als Basis dienen weltweite Beobachtungen der Ozeanversauerung w?hrend der letzten vier Jahrzehnte.
In Kürze
- Die menschgemachten CO2-Emissionen lassen die Ozeane weltweit versauern.
- Eine Visualisierung im Internet zeigt, wie sich die Versauerung der Meere global in den letzten vierzig Jahren entwickelt hat.
- Die ?OceanAcidificationStripes? k?nnen Interessierte auch über den Grad der Meeresversauerung in ihrer Lieblingsregion informieren.
Die meisten Menschen betrachten den Klimawandel als Erw?rmung der Atmosph?re, deren Folgen vor allem das Land gef?hrden. Das ist jedoch eine menschzentrierte Sicht und greift zu kurz.
Denn dabei geht vergessen, dass die Meere ebenfalls stark vom Klimawandel betroffen sind. Sie absorbieren nicht nur einen Grossteil der zus?tzlichen W?rme, die die erh?hte Treibhausgaskonzentration in der Atmosph?re erzeugt – sondern sie nehmen auch rund einen Drittel der menschgemachten CO2-?Emissionen aus der Atmosph?re auf. Die CO2-Aufnahme bewirkt, dass die Ozeane versauern – mit erheblichen Folgen für die marine Lebenswelt.
?Trotz diesen tiefgreifenden Ver?nderungen sind sich viele Menschen nicht bewusst was in den Weltmeeren zurzeit passiert?, sagt Nicolas Gruber, Professor für Umweltphysik an der ETH Zürich. Das will der Meeresforscher zusammen mit seinem Team ?ndern.
Nur: Wie den Menschen einen so abstrakten Begriff für einen komplexen Vorgang in einem unvertrauten Lebensraum n?herbringen?
Die Umweltver?nderung sichtbar machen
Die Antwort der Forschenden lautet ?externe SeiteOzeanversauerung in Streifen? – ein webbasiertes Grafik-Tool, das die Versauerung in verschiedenen Meeresregionen über die Zeit intuitiv mittels farbcodierter Streifen darstellen kann. Format und Erscheinungsbild der ?Versauerungsstreifen? sind bewusst von den bekannten ?Temperaturstreifen? oder ?externe SeiteKlimastreifen? des Britischen Klimawissenschaftlers Ed Hawkins inspiriert.
?Wir m?chten damit die Ozeanversauerung besser sichtbar machen und das Bewusstsein dafür sch?rfen, dass die Versauerung neben der atmosph?rischen Erw?rmung eine weitere Hauptfolge der anthropogenen CO2-Emission ist?, erkl?rt Gruber.
Ein belastendes Milieu für Meereslebewesen
Wird CO2 im Wasser gel?st, entsteht Kohlens?ure. Das führt zu Ans?uerung des Meerwassers – der pH-Wert sinkt. Ein Teil des gel?sten CO2 reagiert auch mit dem gel?sten Karbonat im Wasser, was den S?ttigungsgrad von Wasser gegenüber von Karbonatmineralien wie Aragonit (dem Baustoff der Korallen) verringert.
Beide chemischen Vorg?nge schaden insbesondere jenen Meeresorganismen, die Kalkschalen aus Karbonatmineralien bilden, darunter diverse Planktonarten, Muscheln und Korallen. ?Da diese Lebewesen oft am Anfang der Nahrungskette stehen, sind sie für viele marine ?kosysteme existenziell und damit auch für uns Menschen relevant?, sagt Gruber.
Der neue ETH-Streifen-Generator ist frei zug?nglich und erlaubt es Nutzer:innen, die Ver?nderung des S?uregrads (pH) oder der Aragonit-S?ttigung in über 60 Regionen darzustellen. Wer sich etwa für den Grad der Ozeanversauerung an seiner Feriendestination interessiert, kann die entsprechende Meeresregion ausw?hlen und die Versauerungsstreifen selbst generieren.
Trends und Treiber der Versauerung best?tigt
Die wissenschaftliche Grundlage für die Versauerungsstreifen bildet ein auf Beobachtungen basierender Datensatz der Ozeanversauerung namens OceanSODA-ETHZ, der fast alle Meeresregionen über die letzten vierzig Jahre (1982 bis 2021) abdeckt. OceanSODA-ETHZ entstand 2021 in einer Arbeit von Gruber’s Postdoc Luke Gregor, der Schiffsmessungen und Satellitendaten mithilfe von maschinellem Lernen miteinander verband.
Mit dem beobachtungsbasierten Datensatz konnte Grubers Team nun die Trends und Treiber der Versauerung untersuchen: In einer Studie in externe SeiteGlobal Biogeochemical Cycles zeigen die Forschenden zum ersten Mal anhand von Daten auf, wie sich die Meeresversauerung weltweit in den letzten Jahrzehnten entwickelt hat.
Erstautorin Danling Ma: ?Dass die Ozeane CO2 aus der Atmosph?re aufnehmen und versauern, gilt zwar als erwiesen. Doch eine weltweite Zunahme wurde bisher nur unzureichend durch Beobachtungen best?tigt?, erkl?rt die Masterstudentin in Grubers Team. Diese Lücke haben die Forschenden nun geschlossen.
?Unsere Ergebnisse best?tigen, dass pH-Wert und Aragonit-S?ttigung im gesamten globalen Ozean gesunken sind und dass diese Trends haupts?chlich durch den Anstieg von gel?stem anorganischem Kohlenstoff aus der Atmosph?re bedingt sind?, bilanziert Ma.
Die Forschenden k?nnen somit eindeutig nachweisen, dass die menschgemachten CO2-Emissionen die fortschreitende Ozeanversauerung verursachen.
Literaturhinweis
Ma D, Gregor L, Gruber N. externe SeiteFour Decades of Trends and Drivers of Global Surface Ocean Acidification Global Biogeochemical Cycles (2023), published online 06 July 2023 doi: externe Seite10.1029/2023GB007765