Saure Ozeane könnten einen der größten Sauerstoffproduzenten der Welt drastisch reduzieren

Eine neue Studie hat herausgefunden, dass die schwimmenden Mikroorganismen, die bis zu einem Fünftel des Sauerstoffs unserer Welt liefern, in einem Zustand extremen Stresses sein werden, wenn unsere Ozeane versauern.

Den als Diatomeen bezeichneten Kreaturen würden die Kieselsäurebausteine ​​entzogen, die sie zum Aufbau ihrer schützenden Hüllen benötigen, die in allen möglichen schillernden Opalformen erhältlich sind.

Die Forscher fanden heraus, dass dies ihre Anzahl bis zum Ende des nächsten Jahrhunderts um bis zu 26 Prozent reduzieren könnte.

„Kieselalgen sind eine der wichtigsten Planktongruppen im Ozean“, erklärt Meeresbiologe Jan Taucher vom GEOMAR Helmholtz-Ozeanforschungszentrum Kiel (GEOMAR).

„Sein Rückgang könnte das marine Nahrungsnetz dramatisch verändern oder sogar den Ozean als Kohlenstoffsenke verändern.“

Diese einzelligen Algen machen 40 Prozent der photosynthetischen Biomasse des Ozeans aus und sind damit einer der Hauptbestandteile einer biologischen Pumpe, die Kohlendioxid aufnimmt.2 Außerhalb unserer Atmosphäre, gespeichert in den Tiefen des Ozeans.

Das ist einer der Gründe, warum die Ozeane einen großen Teil des überschüssigen Kohlendioxids aufnehmen konnten2 Wir Menschen produzieren.

(Samarpita Basu/Katherine RM McKee/Wiki/CC BY-SA 4.0)

Oben: Die Rolle des Phytoplanktons in der biologischen Kohlenstoffpumpe.

Aber da haben wir überschüssiges Kohlendioxid2 In Meerwasser gelöst, reagiert es, um mehr Wasserstoffionen zu bilden, wodurch der Säuregehalt des Wassers erhöht wird. Die sich bereits verändernde Ozeanchemie hat seit der Industrialisierung zu einem Rückgang der Karbonatkonzentrationen um 10 Prozent geführt.

Karbonatarm bedeutet, dass sich Calciumcarbonat nur schwer bilden lässt; Dies ist ein lebenswichtiges Molekül für die meisten Meerestiere, da es Teil ihrer Panzer und Exoskelette ist.

Wenn die Karbonatkonzentration stark abfällt, löst sich Kalziumkarbonat auf. Einige Tiere leiden jetzt unter dem Schmelzen ihrer Panzer.

Im Gegensatz dazu wurde angenommen, dass Kieselalgen, die ihre komplizierten Gewächshäuser aus völlig anderen Materialien bauen, relativ unverwundbar gegenüber Ozeanversauerung wären und vielleicht auch von einem Anstieg des Kohlendioxids profitieren würden.2.

Dieses Phytoplankton baut seine äußeren Schalen, sogenannte Schalen, aus Kieselerde, die im Oberflächenwasser des Ozeans schwimmt.

Aber die neue Forschung identifiziert einen Faktor, den frühere Studien übersehen haben. Es stellt sich heraus, dass sich diese Bio-Silika-Bausteine ​​mit sinkendem pH-Wert des Wassers langsamer auflösen, was bedeutet, dass mehr von ihnen tiefer in die Meerestiefen sinken, bevor sie leicht genug werden, um über Wasser zu bleiben.

Dies führt zu mehr Kieselsäure auf dem Meeresboden, außerhalb der Reichweite von Kieselalgen, die im Licht schwimmen, das sie verwenden, um Kohlendioxid abzuleiten.2 in Sauerstoff, Wasser und Kohlenhydraten, was ihre Fähigkeit behindert, ihre beengten Häuser zu bauen.

Unglaubliches Detail von sterilem Frostol Silica unter 1500-facher Vergrößerung.Oplin Silica Frostol unter 1500-facher Vergrößerung. (Massimo Brizzi / Wikipedia / CC BY-SA 4.0)

Das fanden Thacher und seine Kollegen heraus, indem sie riesige ozeanische „Reagenzgläser“ verwendeten, denen sie Kohlendioxid in unterschiedlichen Konzentrationen hinzufügten.2 Zur Simulation zukünftiger Erwärmungsszenarien.

Dann werteten sie Proben aus verschiedenen Tiefen aus – analysierten die mit toten Kieselalgen gefüllten Sedimente, die sie aufgesammelt hatten. Dies, zusammen mit Modellierungen, die durch frühere Studien zur Chemie von Kieselalgen unterstützt wurden, ergab eine erstaunliche Abnahme der schwimmenden Kieselsäure, was darauf hindeutet, dass Kieselalgen bis zum Jahr 2200 um fast ein Viertel reduziert werden könnten.

Ein solch massiver Verlust dieses Phytoplanktons hätte schlimme Auswirkungen auf anderes Leben auf unserem Planeten, da diese Organismen einer der Hauptproduzenten der Ozeane sind.

“[A]Es ist schwierig, die Folgen im Zusammenhang mit der Funktionsweise des Ökosystems und dem Kohlenstoffkreislauf abzuschätzen“, erklärte das Team in seinem Papier und erklärte, dass es viele der physiologischen und ökologischen Prozesse nicht berücksichtigt habe, die zu einem Dominoeffekt auf den Rest des Ökosystems führen könnten das Nahrungsnetz.

Unabhängig davon zeigen die Ergebnisse, wie unerwartete Rückkopplungsmechanismen in den Systemen der Erde ökologische und biologische Veränderungen grundlegend verändern können, von denen wir glauben, dass wir sie verstehen – und zeigen, dass wir noch viel darüber wissen 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 menschengemachten Klimawandels in seiner Gesamtheit vorherzusagen“, sagt GEOMAR-Meeresbiologe Ulf Riebesell.

„Überraschungen dieser Art erinnern uns immer wieder an die unzähligen Risiken, denen wir ausgesetzt sind, wenn wir den Klimawandel nicht schnell und entschlossen angehen.“

Diese Studie wurde veröffentlicht in Natur temperieren.

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