Veränderung der Meeres-Ökosysteme

Ozeane bedecken 71 Prozent der Erdoberfläche und enthalten etwa 97% des Wassers der Erde. Sie

spielen für das Weltklima eine bedeutende Rolle, weil sie Wärme und Wasser speichern und damit

kurzfristig Klimaeffekte sowie große Temperaturunterschiede regulieren. Ozeane binden klima-

schädliches Kohlenstoffdioxid.

Die globale Dimension der Veränderungen der Ozeane und ihren natürlichen Ressourcen bedroht

wichtige Lebensgrundlagen für Menschen und Tiere. Die Meere sind unter anderem Nahrungs-

quelle und die Küsten Siedlungsraum für viele Menschen.

Meere verlieren Widerstandsfähigkeit durch den Verlust von Arten und der Verschleppung neuer

Arten. Die Erwärmung, Versauerung und verminderte Durchmischung und Sauerstoffanreicherung

lassen das Ökosystem kippen.

Korallen und Fische
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1. Reduktion der Widerstandfähigkeit

von Ökosystemen

Das Mittelmeer ist ein Hotspot der Artenvielfalt. Es beherbergt 4 % bis 18 % der weltweit bekannten Meeresarten, was beachtlich ist, wenn man bedenkt, dass das Mittelmeer nur 0,8 % der globalen Meeresoberfläche ausmacht. Es entwickelt sich auch zu einem Hotspot des globalen Wandels. Steigende Wassertempera- turen im Mittelmeer führen zu Veränderungen der Artenzusammensetzung und des Artenreichtums. Im Allgemeinen werden Kaltwasserarten weniger häufig vor- kommen oder aussterben und Warmwasserarten häufiger, was zu einer Homoge- nisierung führt und die Widerstandsfähigkeit der Gebiete reduziert.
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2. Verschleppung neuer Arten in

fremde Ökosysteme

Die meisten Arten aus wärmeren Regionen gelangen vom Roten Meer durch den vor kurzem verbreiterten Suezkanal ins Mittelmeer, andere werden versehentlich durch Ballastwasser von Schiffen transportiert. Mehr als 700 nicht einheimische Meerespflanzen- und Tierarten wurden bisher im Mittelmeer erfasst, viele von ihnen werden durch die wärmeren Bedingungen begünstigt. Von diesen haben sich mehr als 600 im Mittelmeerraum angesiedelt. Einige tropische invasive Arten verursachen dabei schwere Störungen in den Ökosystemen, wie tropische Kanin- chenfische, die die Algenwälder verwüsten. Infolgedessen hat sich das geogra- phische Verbreitungsgebiet vieler einheimischer Arten verändert.

3. Erwärmung

Die Weltmeere haben bislang etwa 80 Prozent der Wärme aufgenommen, die wir dem Klimasystem zusätzlich zugeführt haben. Sie haben sich bis in eine Tiefe von 3.000 Metern erwärmt. Wärmeres Wasser dehnt sich aus, dadurch steigt der Meeresspiegel. Die weiterhin steigenden Treibgasemissionen und die dadurch verursachte globale Erderwärmung gefährdet massiv die Ozeane und marinen Ökosysteme und damit auch Küsten und Menschen. Aufgeheizte Meere geben die Wärme oft über verheerende Stürme ab, was zu stärkeren Hurrikanen mit mehr Niederschlägen führt. Der fünfte Weltklimabericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) bestätigt, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf Ozeane und ihre Ökosysteme deutlich bedrohlicher sind, als bislang angenommen. So wird durch die Erderwärmung ein deutlich stärkerer Meeresspiegelanstieg prognostiziert. Ein erhöhter Meeresspiegel vergrößert die Kraft eines Sturmes an der Küste und verkürzt deutlich die Zeitintervalle zwischen Überflutungs- und Sturmereignissen. Mit zunehmender Häufigkeit und Stärke der Stürme werden Lebensräume und Erwerbsgrundlagen zahlreicher Küstenbewohner – vor allem in den ärmeren Regionen als Folge der Überschwemmungen, der Sturmfluten und des Meeresspiegelanstiegs – vernichtet. Der Temperaturanstieg hat bereits jetzt zu Verschiebungen des Artenvorkom- mens und damit zu einer Veränderung mariner Ökosysteme geführt. Da das globale Klimasystem sehr langsam und träge reagiert, wird auch bei sofortiger drastischer Begrenzung der CO 2 -Emissionen ein Anstieg des Meeresspiegels nicht zu verhindern sein. Das Verbreitungsgebiet und die Häufigkeit mehrerer toxischer planktonischer Arten (Dinophyten) nehmen mit der Erhöhung der Wassertemperatur im Mittel- meerraum zu. Einige von ihnen können an der Meerwasseroberfläche schwim- mende Cluster bilden und Meeresaerosole freisetzen und dadurch Atmungs- probleme und Reizungen verursachen. Die umfangreichsten Ereignisse dieser Art traten in Italien (2005-2006), Spanien (2004), Algerien (2009) und Frankreich (2006-2009) auf. Aufgrund der Erwärmung des Mittelmeers ziehen Warmwasserarten wie der Blauläufer, der Mittelmeer-Papageienfisch, die Gewöhnliche Goldmakrele, der Graue Drücker und der Barrakuda nach Norden. In den letzten Jahrzehnten haben Ausmaß und Intensität der Quallenplagen zugenommen, begünstigt durch die steigende Wassertemperatur. Erhöhte Wassertemperaturen führen auch zu Massensterblichkeitsereignissen, bei Korallen, aber auch bei Schwämmen oder Weichtieren. Seit 1999 ereigneten sich fast jedes Jahr Massensterbens- ereignisse bei verschiedenen Arten. Eine Genesung ist zwar möglich, aber dieser Prozess dauert lange und kann durch häufigere Hitzewellen oder zunehmenden Säuregehalt gehemmt werden.
Das Netzwerk der Mediterranean Experts on Climate and Environmental Change (MedECC) wurde im Juli 2015 ins Leben gerufen und hat zum Ziel die fundiertesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über Klima- und Umweltverän- derungen im Mittelmeerraum zu aktualisieren und zu konsolidieren und sie politischen Entscheidungsträgern, wichtigen Interessen- gruppen und der breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen, um ihnen das Vers- tändnis an wissenschaftlichen Erkenntnissen zu erleichtern.

4.

Versauerung

Der IPCC Bericht weist auch die Versauerung der Meere nach, was zu folgen- schweren Beeinflussungen der Artenvielfalt und der Nahrungsversorgung des Systems einhergeht. Zahlreiche Lebensräume wie die Arktis, die tropischen Korallenriffe sind durch Überflutung, Abschmelzen der Eismassen und Versaue- rung extrem gefährdet. Besonders die kalkbildenden Organismen, Kieselalgen - winzige Algen, die die Ernährungsgrundlage im Meer stellen, Muscheln, Schnecken und Korallen sind stark betroffen. Das sensible Gleichgewicht im Ökosystem Meer gerät aus den Fugen. Für Korallen ist die Kalkbildung die Voraussetzung für ihr Wachstum und die Riff- bildung. Korallenriffe bedecken nur 1,2 Prozent der Weltmeere, aber sie gelten als artenreichstes marines Biotop und beheimaten mehr als ein Drittel der bekannten Arten im Meer. Wissenschaftler gehen von 500.000 bis zwei Millionen verschie- denen Arten in diesem sensiblen Lebensraum aus. Die Jungfische der meisten Fischarten der Welt ernähren sich in den Riffen bevor sie ins offene Meer ziehen. Durch einen Temperaturanstieg des Meeresoberflächenwassers wird die so genannte „Korallenbleiche“ verursacht, bei dem Polypen, lebende Bausteine der Korallenriffe, abgetötet werden. Dadurch verlieren die Korallen ihre leuchtend rote Farbe. Schon heute sind 20 Prozent aller Korallenriffe zerstört, weitere 24 Prozent stehen kurz davor. Wir haben bereits mit der aktuellen Konzentration von 400 ppm CO₂ im Wasser das oberste Ende des Toleranzbereichs für das Überleben von Korallen erreicht. Bis zu einer Höhe der CO₂-Konzentration von etwa 350 bis 400 bleiben Korallenriffe in gesundem Zustand erhalten. Ab einer CO₂-Konzentration von 400 bis 500 ppm (parts per million) hören Korallenriffe auf zu wachsen, ab einer CO₂- Konzentration von 500 bis 600 ppm lösen sie sich auf. Korallenriffe haben gerade mit dem bevorstehenden Klimawandel eine wichtige Funktion im Küstenschutz und bewahren Küsten vor Erosion und Sturmfluten, schützen kleinere Inselnationen vor Wirbelstürmen und begeistern daneben mit ihrer Vielfalt und Schönheit naturverbundene Touristen weltweit. Rund 100 Millionen Menschen sind wirtschaftlich von Korallenriffen abhängig. Die Versauerung des Wassers im Mittelmeer ist gut dokumentiert und wird sich auch in Zukunft fortsetzen. Sie hat negative Auswirkungen auf viele pelagische und benthische Organismen mit kalkhaltigen Körperteilen, wie z.B. Korallen, Muscheln, Pteropoden, Schwämme und Coccolithophores. Zu den Auswirkungen gehören sowohl biologische (z.B. vermindertes Überleben im Frühstadium) als auch ökologische Prozesse (z.B. Verlust an Biodiversität, Veränderungen der Biomasse und der trophischen Komplexität).

5.

Verminderten Sauerstoffzufuhr

Steigende Wassertemperaturen bewirken eine Zunahme des Anteils kleiner Arten, junger Altersklassen und eine Abnahme der Größe im Alter (Bergmann- Regel). Infolgedessen wird erwartet, dass im Mittelmeer das durchschnittliche maximale Körpergewicht der Fische von 2000 bis 2050 aufgrund der Erwärmung des Wassers und der verminderten Sauerstoffzufuhr sowie aufgrund der Über- fischung um 4 bis 49% schrumpfen wird.

6.

Verminderte Durchmischung des

Wassers

Die Erwärmung des Oberflächenwassers im relativ flachen Meeren (z.B. Mittel- meer) kann den vertikalen Austausch in der Wassersäule verringern. Es wird erwartet, dass dies die Bildung von Meeresschleim begünstigt. Der Schleim stellt eine Bedrohung für Hornkorallen dar, da er sich in vorstehenden Ästen verfängt und das Absterben provoziert.
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7. Veränderte Meeresströmungen

Mit dem Temperaturanstieg, wird die thermische Ausdehnung des Wassers größer und so die Dichte geringer. Gleichzeitig werden durch höhere Niederschläge und Schmelzwasser der Gletscher mit Süßwasser die Ozeane verdünnt was ebenfalls die Dichte verändert. Die tieferen Meeresbereiche haben sich deutlich weniger erwärmt, sodass der Temperaturunterschied innerhalb der Meeresschichten zugenommen hat, was die vertikale Durchmischung reduziert. Dies verhindert den Transport von mit Kohlenstoff angereichertem Oberflächenwasser in die Tiefe und schwächt den Transport von kohlenstoffärmerem Wasser an die Oberfläche, was die Speicherfähigkeit des Ozeans für Kohlendioxid mindert. Weiterhin wird sich dadurch die biologische Produktivität durch veränderte Nährstoffverfügbarkeit verschieben. Langfristige Modelle gehen davon aus, dass diese Phänomene Einfluss auf globale Meeresströmungen wie den Golfstrom, die Wärmepumpe für Nordeuropa haben werden. Dies kann dazu führen, dass der Nordatlantikstrom versiegt, mit der Folge, dass sich die Temperaturverteilung über dem gesamten Atlantikraum nachhaltig verändert. Das könnte auch dazu führen, dass der Meeresspiegel im Nordatlantik bis zu einem Meter steigt und auf der Südhalbkugel der Meeresspiegel fällt. Der tropische Niederschlagsgürtel würde sich verschieben und der thermische Äquator nach Süden wandern.

8. Ernährungsgrundlage der Meeres-

lebewesen

Phytoplankton ist die Ernährungsgrundlage der Meereslebewesen und liefert die sogenannte Primärproduktion. Das Wachstum und die Artenzusammensetzung des Phytoplanktons sind extrem temperatur- und lichtabhängig sowie Wind- und Strömungsabhängig. Seit den 1980er Jahren ist im Mittel in neun von zwölf Ozeangebieten die jährliche Primärproduktion um 6 Prozent abgeschwächt worden. Davon ist die nächste Stufe der Nahrungskette wie Zooplankton, Fischlarven etc. anhängig. In der Antarktis ist die Anzahl des Krill seit den siebziger Jahren um 80 Prozent gesun- ken. Die Kleinkrebse sind für Fischlarven und Meeressäuger wie Pinguine, Wale und Robben überlebenswichtig. Die Geschwindigkeit des Klimawandels ermöglicht vielen Organismen keine oder nur eine bedingte Anpassung an die neuen Bedingungen, was zu Verschiebungen im Räuber-Beute-Verhältnis und zwischen Nahrungskonkurrenten führt. Schon eine Erwärmung um 1 bis 2 °C kann zu drastischen Veränderungen in mari- nen Ökosystemen führen. Außerdem können veränderte Licht- und Temperatur- verhältnisse, Strömungsgeschwindigkeiten und eine Verschiebung der Süß- und Salzwasserverteilung dazu führen, dass Arten ihren angestammten Lebensraum verlassen und sich die Artengemeinschaft verschiebt.
Der "IPCC-Sonderbericht über den Ozean und die Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima“ behandelt die Themen Meeresspiegel- anstieg und Änderungen in den Weltmeeren sowie extreme und abrupte Veränderungen. Er beschäftigt sich auch mit den Folgen und Risiken für tiefliegende Inseln, Küsten und Gemeinden, marine Ökosysteme und abhän- gige Gemeinden sowie mit Risikomanage- ment und Anpassung.

Grundlagen zur

Klimakrise

Abbildung: Kaninchenfisch sind an den gelben Flecken an den Seiten des Körpers der Familie Siganidae zu erkennen.
Die Meeresströmungen
Abbildung: Die Meeresströmungen
Erwärmung der Atmosphäre im Mittelmeerraum Jährliche mittlere Temperaturanomalien in Bezug auf den Zeitraum 1880-1899 Mittlere Temperaturanomalien (K) 1,5 1,0 0,5 0 1880 1900 1920 1940 1960 2000 2020 Mittelmeer Globus 1980
Abbildung: Im Mittelmeerraum sind die durchschnittlichen Jahrestemperaturen heute etwa 1,5 ° C höher als im Zeitraum 1880-1899 und liegen damit weit über den aktuellen Trends der globalen Erwärmung. Quellen: „Risks associated to climate and environmental changes in the Mediterranean region“, MEdECC
Abbildung: Tote Steinkorallen. Von Bruno de Giusti - Eigenes Werk, CC BY-SA 2.5 it, Wikipedia
Abbildung: Gesunde Steinkorallen. Von J. Hutsch - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, Wikipedia
Abbildung: Ist-Zustand des bestehenden Natur- kapitals (Auswahl), McKinsey Global Institute, „Climate risk and response“, Januar 2020 Naturkapital gibt es auf der ganzen Welt Quelle: Data Basin, 2016; FAO, 2010; Halpern et al., 2015; Hughes et al., 2019; James, National Geopraphic, 20218; Lam et al., 2016; NASA Earth Observatory; UNEP, 2014; Wester et al., 2018; Wit et al., 2014; Zemp et al., 2019; McKinsey Global Institute Analyse
Süßwasser Regionen mit hoher Süßwasserverfügbarkeit Fischbestände1  1 Index der globalen Fangtätigkeit als Proxy für die Fischbestände verwendet 0		  100 Korallenriffe Menge Phytoplankton in Kohlenstoff Menge Phytoplankton in Kohlenstoff(Mikrogramm pro Liter) 1000 100 10 1 30. Jan 19. Feb 11. Mrz 31. Mrz 20. Apr Nauplien Phytoplankton 10. Mai 100 10 1 Natürliche Licht- und Temperaturbedingungen Anzahl Nauplien  pro Liter Menge Phytoplankton in Kohlenstoff(Mikrogramm pro Liter) 1000 100 10 1 30. Jan 19. Feb 11. Mrz 31. Mrz 20. Apr 10. Mai 100 10 1 Dunkel und warm (+6 °C) Anzahl Nauplien  pro Liter
Abbildung: Für gewöhnlich setzt die Vermehrung des Phytoplanktons (grüne Linie) mit dem zunehmenden Lichtangebot gegen Ende des Winters vor dem Schlüpfen der Zooplanktonlarven (Nauplien, rote Linie) ein. Damit steht den Zooplanktern beim Schlüpfen genug Nahrung zur Verfügung. Ist hingegen wenig Licht vorhanden und das Wasser um 6 Grad wärmer, schlüpfen die Zooplankter schon vor der Phytoplank- tonblüte. Das ist fatal, denn in diesem Fall fehlt den Zooplanktonlar-ven die Nahrung. Sie verhungern. Das ist vor allem deshalb beunruhi-gend, weil Forscher zum Beispiel für die Ostsee genau dieses Szenario voraussagen: Aufgrund stärkerer Bewölkung dringt deutlich weniger Licht ins Wasser. Zugleich dürfte sich durch die Klimaerwärmung die Wassertemperatur erhöhen. Quelle: „Auswirkungen des Klimawandels auf das marine Ökosystem“, World Ocean Review
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Veränderung der Meeres-Ökosysteme Ozeane bedecken 71 Prozent der Erdoberfläche und enthalten etwa 97% des Wassers der Erde. Sie spielen für das Weltklima eine bedeutende Rolle, weil sie Wärme und Wasser speichern und damit kurzfristig Klimaeffekte sowie große Temperaturunterschiede regulieren. Ozeane binden klimaschädliches Kohlen- stoffdioxid. Die globale Dimension der Veränderungen der Ozeane und ihren natürlichen Ressourcen bedroht wichtige Lebensgrundlagen für Menschen und Tiere. Die Meere sind unter anderem Nahrungsquelle und die Küsten Siedlungsraum für viele Menschen. Meere verlieren Widerstandsfähigkeit durch den Verlust von Arten und der Verschleppung neuer Arten. Die Erwärmung, Versauerung und vermin- derte Durchmischung und Sauerstoffanreicherung lassen das Ökosystem kippen.
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1. Reduktion der Wider-

standfähigkeit von Öko-

systemen

Das Mittelmeer ist ein Hotspot der Artenvielfalt. Es beherbergt 4 % bis 18 % der weltweit bekannten Meeresarten, was beachtlich ist, wenn man be- denkt, dass das Mittel-meer nur 0,8 % der globalen Meeresoberfläche ausmacht. Es entwickelt sich auch zu einem Hotspot des globalen Wandels. Steigende Wassertemperaturen im Mittelmeer füh- ren zu Veränderungen der Artenzusammensetzung und des Artenreichtums. Im Allgemeinen werden Kaltwasserarten weniger häufig vorkommen oder aussterben und Warmwasserarten häufiger, was zu einer Homogenisierung führt und die Widerstands- fähigkeit der Gebiete reduziert.
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2. Verschleppung neuer

Arten in fremde Öko-

systeme

Die meisten Arten aus wärmeren Regionen gelangen vom Roten Meer durch den vor kurzem verbreiterten Suezkanal ins Mittelmeer, andere werden versehentlich durch Ballastwasser von Schiffen transportiert. Mehr als 700 nicht einhei- mische Meerespflanzen- und Tierarten wurden bisher im Mittelmeer erfasst, viele von ihnen werden durch die wärmeren Bedingungen begüns- tigt. Von diesen haben sich mehr als 600 im Mittel- meerraum angesiedelt. Einige tropische invasive Arten verursachen dabei schwere Störungen in den Ökosystemen, wie tropische Kaninchenfische, die die Algenwälder verwüsten. Infolgedessen hat sich das geographische Verbreitungs-gebiet vieler ein- heimischer Arten verändert.

3. Erwärmung

Die Weltmeere haben bislang etwa 80 Prozent der Wärme aufgenommen, die wir dem Klimasystem zusätzlich zugeführt haben. Sie haben sich bis in eine Tiefe von 3.000 Metern erwärmt. Wärmeres Wasser dehnt sich aus, dadurch steigt der Meeres- spiegel. Die weiterhin steigenden Treibgasemissio- nen und die dadurch verursachte globale Erderwär- mung gefährdet massiv die Ozeane und marinen Ökosysteme und damit auch Küsten und Menschen. Aufgeheizte Meere geben die Wärme oft über verheerende Stürme ab, was zu stärkeren Hurri- kanen mit mehr Niederschlägen führt. Der fünfte Weltklimabericht des IPCC (Intergovern- mental Panel on Climate Change) bestätigt, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf Ozeane und ihre Ökosysteme deutlich bedrohlicher sind, als bislang angenommen. So wird durch die Erderwär- mung ein deutlich stärkerer Meeresspiegelanstieg prognostiziert. Ein erhöhter Meeresspiegel vergrößert die Kraft eines Sturmes an der Küste und verkürzt deutlich die Zeitinter-valle zwischen Überflutungs- und Sturmereignissen. Mit zunehmender Häufigkeit und Stärke der Stürme werden Lebensräume und Erwerbsgrund- lagen zahlrei-cher Küstenbewohner – vor allem in den ärmeren Regionen als Folge der Überschwem- mungen, der Sturmfluten und des Meeresspiegel- anstiegs – vernichtet. Der Temperaturanstieg hat bereits jetzt zu Verschie- bungen des Artenvorkommens und damit zu einer Veränderung mariner Ökosysteme geführt. Da das globale Klimasystem sehr langsam und träge reagiert, wird auch bei sofortiger drastischer Begrenzung der CO 2 -Emissionen ein Anstieg des Meeresspiegels nicht zu verhindern sein. Das Verbreitungsgebiet und die Häufigkeit mehrerer toxischer planktonischer Arten (Dinophyten) nehmen mit der Erhöhung der Wassertemperatur im Mittelmeerraum zu. Einige von ihnen können an der Meerwasseroberfläche schwimmende Cluster bilden und Meeresaerosole freisetzen und dadurch Atmungsprobleme und Reizungen verursachen. Die umfangreichsten Ereignisse dieser Art traten in Italien (2005-2006), Spanien (2004), Algerien (2009) und Frankreich (2006-2009) auf. Das Verbreitungsgebiet und die Häufigkeit mehre- rer toxischer planktonischer Arten (Dinophyten) nehmen mit der Erhöhung der Wassertemperatur im Mittelmeerraum zu. Einige von ihnen können an der Meerwasseroberfläche schwimmende Cluster bilden und Meeresaerosole freisetzen und dadurch Atmungsprobleme und Reizungen verursachen. Die umfangreichsten Ereignisse dieser Art traten in Italien (2005-2006), Spanien (2004), Algerien (2009) und Frankreich (2006-2009) auf. Aufgrund der Erwärmung des Mittelmeers ziehen Warmwasserarten wie der Blauläufer, der Mittel- meer-Papageienfisch, die Gewöhnliche Goldma- krele, der Graue Drücker und der Barrakuda nach Norden. In den letzten Jahrzehn-ten haben Ausmaß und Intensität der Quallenplagen zugenommen, begünstigt durch die steigende Wassertemperatur. Erhöhte Wassertemperaturen führen auch zu Massensterblichkeitsereignissen, bei Korallen, aber auch bei Schwämmen oder Weichtieren. Seit 1999 ereigneten sich fast jedes Jahr Massensterbens- ereignisse bei verschiedenen Arten. Eine Genesung ist zwar möglich, aber dieser Prozess dauert lange und kann durch häufigere Hitzewellen oder zuneh- menden Säuregehalt gehemmt werden.

4.

Versauerung

Der IPCC Bericht weist auch die Versauerung der Meere nach, was zu folgenschweren Beeinflussun- gen der Artenvielfalt und der Nahrungsversorgung des Systems einhergeht. Zahlreiche Lebensräume wie die Arktis, die tropischen Korallenriffe sind durch Überflutung, Abschmelzen der Eismassen und Versauerung extrem gefährdet. Besonders die kalkbildenden Organismen, Kiesel- algen - winzige Algen, die die Ernährungsgrundlage im Meer stellen, Muscheln, Schnecken und Korallen sind stark betroffen. Das sensible Gleichgewicht im Ökosystem Meer gerät aus den Fugen. Für Korallen ist die Kalkbildung die Voraussetzung für ihr Wachstum und die Riffbildung. Korallenriffe bedecken nur 1,2 Prozent der Weltmeere, aber sie gelten als artenreichstes marines Biotop und behei- maten mehr als ein Drittel der bekannten Arten im Meer. Wissenschaftler gehen von 500.000 bis zwei Millionen verschiedenen Arten in diesem sensiblen Lebensraum aus. Die Jungfische der meisten Fisch- arten der Welt ernähren sich in den Riffen bevor sie ins offene Meer ziehen. Durch einen Temperaturanstieg des Meeresoberflä- chenwassers wird die so genannte „Korallenbleiche“ verursacht, bei dem Polypen, lebende Bausteine der Korallenriffe, abgetötet werden. Dadurch verlieren die Korallen ihre leuchtend rote Farbe. Schon heute sind 20 Prozent aller Korallenriffe zerstört, weitere 24 Prozent stehen kurz davor. Wir haben bereits mit der aktuellen Konzentration von 400 ppm CO₂ im Wasser das oberste Ende des Toleranzbereichs für das Überleben von Korallen erreicht. Bis zu einer Höhe der CO₂-Konzentration von etwa 350 bis 400 bleiben Korallenriffe in gesun- dem Zustand erhalten. Ab einer CO₂-Konzentration von 400 bis 500 ppm (parts per million) hören Korallenriffe auf zu wachsen, ab einer CO₂-Konzen- tration von 500 bis 600 ppm lösen sie sich auf. Korallenriffe haben gerade mit dem bevorste- henden Klimawandel eine wichtige Funktion im Küstenschutz und bewahren Küsten vor Erosion und Sturmfluten, schützen kleinere Inselnationen vor Wirbelstürmen und begeistern daneben mit ihrer Vielfalt und Schönheit naturverbundene Touristen weltweit. Rund 100 Millionen Menschen sind wirtschaftlich von Korallenriffen abhängig. Die Versauerung des Wassers im Mittelmeer ist gut dokumentiert und wird sich auch in Zukunft fort-setzen. Sie hat negative Auswirkungen auf viele pelagische und benthische Organismen mit kalk-haltigen Körperteilen, wie z.B. Korallen, Muscheln, Pteropoden, Schwämme und Coccolithophores. Zu den Auswirkungen gehören sowohl biologische (z.B. vermindertes Überleben im Frühstadium) als auch ökologische Prozesse (z.B. Verlust an Biodiversität, Veränderungen der Biomasse und der trophischen Komplexität).

5.

Verminderten

Sauerstoffzufuhr

Steigende Wassertemperaturen bewirken eine Zunahme des Anteils kleiner Arten, junger Alters- klassen und eine Abnahme der Größe im Alter (Bergmann-Regel). Infolgedessen wird erwartet, dass im Mittelmeer das durchschnit-tliche maximale Körpergewicht der Fische von 2000 bis 2050 auf- grund der Erwärmung des Wassers und der ver- minderten Sauerstoffzufuhr sowie aufgrund der Überfischung um 4 bis 49% schrumpfen wird.

6.

Verminderte Durch-

mischung des Wassers

Die Erwärmung des Oberflächenwassers im relativ flachen Meeren (z.B. Mittelmeer) kann den verti- kalen Austausch in der Wassersäule verringern. Es wird erwartet, dass dies die Bildung von Meeres- schleim begünstigt. Der Schleim stellt eine Bedro- hung für Hornkorallen dar, da er sich in vorstehenden Ästen verfängt und das Absterben provoziert.

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7. Veränderte

Meeresströmungen

Mit dem Temperaturanstieg, wird die thermische Ausdehnung des Wassers größer und so die Dichte geringer. Gleichzeitig werden durch höhere Nieder- schläge und Schmelzwasser der Gletscher mit Süßwasser die Ozeane verdünnt was ebenfalls die Dichte verändert. Die tieferen Meeresbereiche haben sich deutlich weniger erwärmt, sodass der Temperaturunterschied innerhalb der Meeres- schichten zugenommen hat, was die vertikale Durchmischung reduziert. Dies verhindert den Transport von mit Kohlenstoff angereichertem Oberflächenwasser in die Tiefe und schwächt den Transport von kohlenstoffärmerem Wasser an die Oberfläche, was die Speicherfähigkeit des Ozeans für Kohlendioxid mindert. Weiterhin wird sich dadurch die biologische Produktivität durch ver- änderte Nährstoffverfügbarkeit verschieben. Langfristige Modelle gehen davon aus, dass diese Phänomene Einfluss auf globale Meeresströmungen wie den Golfstrom, die Wärmepumpe für Nord- europa haben werden. Dies kann dazu führen, dass der Nordatlantikstrom versiegt, mit der Folge, dass sich die Temperaturverteilung über dem gesamten Atlantikraum nachhaltig verändert. Das könnte auch dazu führen, dass der Meeresspiegel im Nord- atlantik bis zu einem Meter steigt und auf der Süd- halbkugel der Meeresspiegel fällt. Der tropische Niederschlagsgürtel würde sich verschieben und der thermische Äquator nach Süden wandern.

8. Ernährungsgrundlage

der Meereslebewesen

Phytoplankton ist die Ernährungsgrundlage der Meereslebewesen und liefert die sogenannte Primärproduktion. Das Wachstum und die Arten- zusammensetzung des Phytoplanktons sind extrem temperatur- und lichtabhängig sowie Wind- und Strömungsabhängig. Seit den 1980er Jahren ist im Mittel in neun von 12 Ozeangebieten die jährliche Primärproduktion um 6 Prozent abgeschwächt worden. Davon ist die nächste Stufe der Nahrungskette wie Zooplankton, Fischlarven etc. anhängig. In der Antarktis ist die Anzahl des Krill seit den siebziger Jahren um 80 Prozent gesunken. Die Kleinkrebse sind für Fisch- larven und Meeressäuger wie Pinguine, Wale und Robben überlebenswichtig. Die Geschwindigkeit des Klimawandels ermöglicht vielen Organismen keine oder nur eine bedingte Anpassung an die neuen Bedingungen, was zu Verschiebungen im Räuber-Beute-Verhältnis und zwischen Nahrungskonkurrenten führt. Schon eine Erwärmung um 1 bis 2 °C kann zu dras- tischen Veränderungen in marinen Ökosystemen führen. Außerdem können veränderte Licht- und Temperaturverhältnisse, Strömungsgeschwindig- keiten und eine Verschiebung der Süß- und Salz- wasserverteilung dazu führen, dass Arten ihren angestammten Lebensraum verlassen und sich die Artengemeinschaft verschiebt.
Abbildung: Kaninchenfisch sind an den gelben Flecken an den Seiten des Körpers der Familie Siganidae zu erkennen.
Die Meeresströmungen
Abbildung: Die Meeresströmungen
Erwärmung der Atmosphäre im Mittelmeerraum Jährliche mittlere Temperaturanomalien in Bezug auf den Zeitraum 1880-1899 Mittlere Temperaturanomalien (K) 1,5 1,0 0,5 0 1880 1900 1920 1940 1960 2000 2020 Mittelmeer Globus 1980
Abbildung: Im Mittelmeerraum sind die durchschnittlichen Jahrestemperaturen heute etwa 1,5 ° C höher als im Zeitraum 1880-1899 und liegen damit weit über den aktuellen Trends der globalen Erwärmung. Quellen: „Risks associated to climate and environmental changes in the Mediterranean region“, MEdECC
Abbildung: Tote Steinkorallen. Von Bruno de Giusti - Eigenes Werk, CC BY-SA 2.5 it, Wikipedia
Abbildung: Gesunde Steinkorallen. Von J. Hutsch - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, Wikipedia
Menge Phytoplankton in Kohlenstoff Menge Phytoplankton in Kohlenstoff(Mikrogramm pro Liter) 1000 100 10 1 30. Jan 19. Feb 11. Mrz 31. Mrz 20. Apr Nauplien Phytoplankton 10. Mai 100 10 1 Natürliche Licht- und Temperaturbedingungen Anzahl Nauplien  pro Liter Menge Phytoplankton in Kohlenstoff(Mikrogramm pro Liter) 1000 100 10 1 30. Jan 19. Feb 11. Mrz 31. Mrz 20. Apr 10. Mai 100 10 1 dunkel und warm (+6 °C) Anzahl Nauplien  pro Liter
Abbildung: Für gewöhnlich setzt die Vermehrung des Phytoplanktons (grüne Linie) mit dem zunehmenden Lichtangebot gegen Ende des Winters vor dem Schlüpfen der Zooplanktonlarven (Nauplien, rote Linie) ein. Damit steht den Zooplanktern beim Schlüpfen genug Nahrung zur Verfügung. Ist hingegen wenig Licht vorhanden und das Wasser um 6 Grad wärmer, schlüpfen die Zooplankter schon vor der Phytoplank-tonblüte. Das ist fatal, denn in diesem Fall fehlt den Zooplanktonlar-ven die Nahrung. Sie verhungern. Das ist vor allem deshalb beunruhi-gend, weil Forscher zum Beispiel für die Ostsee genau dieses Szenario voraussagen: Aufgrund stärkerer Bewölkung dringt deutlich weniger Licht ins Wasser. Zugleich dürfte sich durch die Klimaerwärmung die Wassertemperatur erhöhen. Quelle: „Auswirkungen des Klimawandels auf das marine Ökosystem“, World Ocean Review
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