Der Ozean im Klimawandel
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WOR 7 Lebensgarant Ozean – nachhaltig nutzen, wirksam schützen | 2021

Ein Angriff auf die Artenvielfalt

Ein Angriff auf die Artenvielfalt Abb. 2.26: © Rich Reid Photo

Ein Angriff auf die Artenvielfalt

> Die klimabedingten Veränderungen des Ozeans wirken sich mittlerweile auf alle Lebensgemeinschaften des Meeres aus. Infolgedessen sind viele Meereslebewesen gezwungen, ihre angestammten Territorien zu verlassen. Räuber-Beute-Beziehungen verändern sich, die Produktivität des Ozeans sinkt. Überdies verstärken sich die Folgen des Klimawandels gegenseitig in ihrer Wirkung und schwächen die Widerstandskraft mariner Arten gegenüber weiteren menschengemachten Stressfaktoren. Der Klimawandel, so viel steht mittlerweile fest, entwickelt sich zu einem der treibenden Motoren des Artensterbens im Meer.

Die Grenzen der Belastbarkeit

Die Meere sind der größte und artenreichste Lebensraum der Erde. Sie beherbergen schätzungsweise 2,2 Millionen Arten, von denen der Mensch bislang allerdings nur etwas mehr als 200 000 kennt und wissenschaftlich beschrieben hat. Die meisten von ihnen haben sich über lange Zeiträume hinweg an die Lebensbedingungen in ihren Heimatgewässern angepasst. Gemeint sind die vorherrschende Temperatur, der Sauerstoffgehalt, der Säuregrad des Wassers, die natürlichen Rhythmen, in denen Nährstoffe oder aber Futter unter Umständen sogar im Überfluss vorkommt, und wichtige Umweltkomponenten wie zum Beispiel Meeresströmungen, die im Fall vieler Arten dafür verantwortlich sind, dass Laich oder Larven über große Strecken transportiert oder aber über weite Gebiete hinweg verteilt werden. Unter diesen gewohnten Lebensbedingungen wachsen die Meeresbewohner am besten, leben am längsten und reproduzieren sich in einem Maß, das den Fortbestand der Population garantiert.
Diese physikalischen und chemischen Grundpfeiler des Lebens im Meer aber verändern sich derzeit in einem Tempo, wie es die Weltmeere in den zurückliegenden 50 bis 300 Millionen Jahren nicht erlebt haben. Die Auswirkungen des Klimawandels sind mittlerweile in allen Meeren und allen Tiefen zu finden und stellen für die marinen Ökosysteme eine Vielzahl an Risiken dar. Wissenschaftliche Langzeitbeobachtungen zu den Folgen des Klimawandels für die Lebensgemeinschaften des Meeres gibt es in erster Linie aus der nördlichen Hemisphäre. In der Nordsee, dem Mittelmeer und den Meeresgebieten rund um Labrador und Neufundland untersuchen Forscher seit mehreren Jahrzehnten die klimabedingten Veränderungen. Aus der Äquatorregion sowie aus den Meeren der Südhemisphäre stammen mit Ausnahme australischer Beobachtungen nur einige wenige biologische Langzeituntersuchungen, weshalb Forschende auch auf jede Menge Labor- und Feldexperimente sowie auf Modellsimulationen und historische Verbreitungsdaten zurückgreifen, um ein möglichst realistisches Bild von den Auswirkungen des Klimawandels auf das Leben im Meer zu erhalten.
Um zu verstehen, wie und warum marine Lebewesen auf den Klimawandel reagieren, muss man wissen, dass die meisten Meeresbewohner – mit Ausnahme der Vögel und Säugetiere – wechselwarme Tiere sind. Das heißt, ihre Körpertemperatur wird von der Umgebungstemperatur bestimmt. Die Temperaturvorlieben einer Art entsprechen deshalb in der Regel jenen Wassertemperaturen, die in ihrem angestammten Lebensraum über das Jahr verteilt vorherrschen, einschließlich aller jahreszeitlichen Temperaturschwankungen. Das heißt, jeder wechselwarme Meeresbewohner verfügt über eine Temperaturobergrenze und eine Temperaturuntergrenze, bei der er jeweils noch leben und wachsen kann. Den Bereich zwischen beiden Grenzen bezeichnen Wissenschaftler als Temperaturtoleranzfenster oder thermische Nische.
Dieses Fenster ist je nach Art unterschiedlich weit gefasst. Arten aus den gemäßigten Breiten wie der Nordsee haben generell ein breiteres Temperaturfenster. Grund dafür sind die stark ausgeprägten Jahreszeiten in diesen Gebieten. Die hier lebenden Tiere müssen sowohl warme Sommer als auch kalte Winter aushalten. Das Temperaturtoleranzfenster der Lebewesen in den Tropen oder Polargebieten dagegen ist zwei- bis viermal schmaler als jenes der Nordseebewohner. Dafür haben sie sich auf extreme Lebensbedingungen eingestellt. Antarktische Eisfisch­arten etwa können in bis zu minus 1,8 Grad Celsius kaltem Wasser leben. Ihr Blut enthält Gefrierschutzproteine. Zudem verzichten sie auf den roten Blutfarbstoff Hämoglobin, weil ihr Stoffwechsel niedrig und Sauerstoff im Überfluss vorhanden ist. Aus diesem Grund ist ihr Blut dünnflüssiger, und die Fische benötigen weniger Energie, um es durch den Körper zu pumpen.
Aber: Die Eisfische leben am Limit. Steigt die Temperatur um wenige Grad Celsius, stoßen die Tiere schnell an ihre körperlichen Grenzen. Das bedeutet, sie sind dann nicht mehr in der Lage, genügend Energie zu erzeugen, um alle Funktionsprozesse ihres Körpers aufrechtzuerhalten. Das wiederum liegt daran, dass mit jedem Grad Erwärmung der Energiebedarf der wechselwarmen Organismen exponentiell steigt und damit auch ihr Sauerstoffbedarf, denn ohne Atmung kann keine Energie erzeugt werden. Dieser Anstieg ist bei Arten mit engem Fenster besonders steil. Im Umkehrschluss heißt das also, dass Meeresbewohner nur dann einen Temperaturanstieg in ihrem Lebensraum überstehen, wenn sie in der Lage sind, ihren Körper mit entsprechend mehr Sauerstoff zu versorgen. Gelingt das nicht mehr, kollabiert ihr Herz-Kreislauf-System. Experten sprechen deshalb auch von der sauerstoff- und kapazitätslimitierten Temperaturtoleranz der Lebewesen.
2.23 > Der Vielborster Peinaleopolynoe orphanae gehört zu den marinen Arten, die Biologen im Jahr 2020 entdeckten und beschrieben. Der Tiefseebewohner aus dem Ostpazifik trägt einen Panzer aus pink bis goldfarben schillernden Platten.
Abb. 2.23 Greg Rouse/Scripps Oceanography
Erschwerend kommt nun noch hinzu, dass sich die Breite des Temperaturtoleranzfensters im Lauf des Lebens eines Fisches, einer Muschel oder aber eines Seesterns verändern kann. In frühen Lebensstadien, das heißt als Embryo im Ei oder als Larve, sind wechselwarme Tiere in der Regel wärmeempfindlicher als in späteren Entwicklungsstufen. Diese Sensibilität nimmt weiter zu, wenn die Tiere nicht nur steigenden Wassertemperaturen ausgesetzt sind, sondern gleichzeitig auch noch mit einem sinkenden pH-Wert (Versauerung) und einer abnehmenden Sauerstoffkonzentration konfrontiert sind. In diesem Fall verstärken sich die Stressfaktoren in ihrer Wirkung oft gegenseitig.
Von Fischen weiß man neuerdings, dass ihnen außergewöhnlich warme Wassertemperaturen vor allem im Embryonalstadium sowie während der Paarungszeit gefährlich werden. Der Grund für diese unterschiedliche Wärmetoleranz liegt in der Anatomie der Fische: Fisch­embryonen beispielsweise besitzen noch keine Kiemen und kein Herz-Kreislauf-System, mit denen sie ihre Sauerstoffversorgung steigern könnten. Paarungsbereite Fische dagegen bilden Ei- und Spermienzellen aus. Diese zusätzliche Körpermasse muss ebenfalls mit Sauerstoff versorgt werden, weshalb das Herz-Kreislauf-System laichbereiter Tiere schon bei niedrigeren Temperaturen enorm gefordert ist.
2.24 > Jedes Lebewesen besitzt einen Temperaturbereich, in dem es existieren kann. Dessen Größe wird durch die ­Fähigkeit begrenzt, den Körper bei steigender Temperatur mit entsprechend mehr Sauerstoff zu versorgen, um die Energieerzeugung aufrechtzuerhalten. Fische sind dazu als geschlechtsreife Tieres deutlich besser in der Lage als im Larvenstadium oder als Laicher.
Abb. 2.24 nach Dahlke et al., 2020
Daraus folgt, dass Fische vor allem in ihrer Fortpflanzungszeit besonders unter dem Klimawandel leiden, denn die Wassertemperatur in ihren Laichgebieten entscheidet über ihren Reproduktionserfolg. Das gilt für marine Arten ebenso wie für Fische in Seen und Flüssen. Als deutsche Meeresbiologen vor Kurzem in einer Studie die Temperaturtoleranzdaten von fast 700 Fischarten über ihre Lebensstadien hinweg auswerteten und diese mit den neuen Klimaszenarien des Weltklimarates (Shared Socioeconomic Pathways, SSP) abglichen, zeigte sich, dass bei einer Begrenzung der Erderwärmung auf das Pariser Klimaziel von 1,5 Grad Celsius bis zum Jahr 2100 nur etwa zehn Prozent der untersuchten Fischarten ihre angestammten Laichgebiete aufgrund zu warmen Wassers verlassen müssen. Bleiben die Treibhausgasemissionen dagegen auf hohem bis sehr hohem Niveau, wäre mit einer Erwärmung von 4,4 Grad Celsius und mehr zu rechnen. Diese würde dann bis zu 60 Prozent der Fischarten zwingen, aus ihren gewohnten Laichgebieten abzuwandern.
Wie die Fische reagieren alle Lebewesen auf Veränderungen ihrer Umwelt, indem sie zuerst versuchen, ihr individuelles Verhalten an die neuen Bedingungen anzupassen. Wissenschaftler nennen diese Form der Anpassung Akklimatisierung. Die Organismen steigern Atmung und Stoffwechsel, pumpen mehr Blut oder Wasser und Nährstoffe durch den Körper, fressen gegebenenfalls mehr oder wandern in Gebiete ab, in denen die gewohnten Umweltbedingungen vorherrschen. All diese Maßnahmen aber kosten Energie, welche die Lebewesen zusätzlich aufbringen müssen. Gelingt ihnen das, haben sie relativ gute Überlebenschancen. Fehlen dagegen die notwendigen Reserven, gelangen die Individuen möglicherweise schnell an ihre Leistungsgrenze und laufen Gefahr zu sterben.
Wer es jedoch schafft, sich kurz- oder mittelfristig zu akklimatisieren, erhält in der Regel auch die Chance, sich geschlechtlich fortzupflanzen und der eigenen Art zu ermöglichen, sich über mehrere Generationen hinweg genetisch an die neuen Lebensbedingungen anzupassen. Das heißt, vor allem die Lebewesen zeugen Nachwuchs, dessen Erbanlagen unter Umständen derart modifiziert sind, dass die jeweilige Folgegeneration besser mit den neuen Umweltbedingungen zurechtkommt als ihre Eltern- und Großelterngeneration. Diese Form der Anpassung wird genetische Adaption oder auch evolutionäre Anpassung genannt.
Vergleicht man die Lebensgemeinschaften an Land mit den Lebensgemeinschaften des Meeres, offenbaren sich grundlegende Unterschiede, die im Zuge des Klimawandels von Bedeutung sind:
  • Die Primärproduzenten des Meeres (Phytoplankton) besitzen viel kürzere Reproduktionszyklen als die Bäume oder das Gras an Land. Während Bäume unter Umständen Jahrhunderte alt werden, erneuern sich die weltweiten Planktonvorkommen etwa 45-mal pro Jahr, also grob geschätzt etwa alle acht Tage. Diese Eigenschaft versetzt das Plankton theoretisch in die Lage, sich im Fall verändernder Umweltbedingungen schneller genetisch anzupassen als etwa Pflanzen an Land.
  • Der Anteil wechselwarmer Organismen ist im Meer vergleichsweise hoch, was dazu führt, dass die Artenvielfalt und ihre Verteilungsmuster im Ozean maßgeblich durch die Temperatur bestimmt werden. An Land dagegen spielen auch andere Faktoren wie zum Beispiel die Niederschlagsmenge, aber auch geographische Barrieren eine stärkere Rolle.
  • Meeresbewohner haben im Gegensatz zu Landlebewesen so gut wie keine Chance, sich bei Hitzewellen in Höhlen oder an andere schattige und somit kühlere Orte zurückzuziehen. Sie sind den warmen Wassertemperaturen geradezu schutzlos ausgeliefert und müssen deshalb früher die Flucht ergreifen.
  • Tropische Arten leben in der Regel in Regionen, deren Umgebungstemperatur von vornherein schon so warm ist, dass sie im oberen Toleranzbereich der jeweiligen Arten liegt und es nur eines ausgesprochen kleinen Temperaturanstieges bedarf, um das Wärme­limit zu übersteigen.
  • Beweglichen Meereslebewesen wie Fischen fällt es im Vergleich zu Landlebewesen leichter, ihren an­gestammten Temperaturen in kühlere Regionen zu folgen, weil sie wenige Hindernisse wie Unterseegebirge, tiefe Gräben oder Wasserströmungen (zum Beispiel Antarktischer Zirkumpolarstrom) überwinden müssen oder aber diese kein echtes Hindernis darstellen. Viele Landlebewesen oder Arten in Seen, Flüssen und Tümpeln dagegen stoßen häufiger auf geografische Barrieren, darunter neuerdings auch vom Menschen genutzte Landflächen, die ihnen ein Weiterkommen oder aber eine Verlagerung ihres Lebensraumes erschweren.
2.25 > Meereis und Wassertemperaturen bis dicht an den Gefrierpunkt machen dem antarktischen Schwarzflossen-Eisfisch (Chaenocephalus aceratu) wenig aus. Er ist perfekt an das Leben im Süd­polarmeer angepasst. Seine Wärmetoleranz dagegen ist im Vergleich zu Fischen aus den gemäßigten Breiten winzig.
Abb. 2.25 Paulo Oliveira/Alamy Stock Foto
Aus all diesen Gründen geht der wärmebedingte Artenwandel im Meer deutlich schneller vonstatten als an Land. Für die Wissenschaft ist es dabei jedoch im Einzelfall nicht immer ganz einfach, klar zu unterscheiden, welche Reaktionen einer Art oder einer Lebensgemeinschaft sich einzig und allein auf Klimafolgen wie steigende Wassertemperaturen, Versauerung oder Sauerstoffverlust beziehen – und wann auch andere, menschengemachte Stressfaktoren wie Fischerei, Rohstoffabbau und Meeresverschmutzung eine Rolle spielen. Fakt ist nämlich auch, dass unter Druck stehende marine Lebensgemeinschaften empfindlicher auf den Klimawandel reagieren als jene, die nicht befischt werden oder hoher Verschmutzung oder Überdüngung ausgesetzt sind.

Abb. 2.26 © Rich Reid Photo

2.26 > Weil ihre Beutefische wärmebedingt Richtung Norden abwandern, müssen arktische Seevögel wie die Elfenbeinmöwe (Pagophila eburnea) heutzutage weiter auf das Meer hinausfliegen als früher. Das kostet wertvolle Energie und lässt den Nachwuchs häufiger Hunger leiden.

Flucht vor der Wärme

Die deutlichste Reaktion mariner Lebewesen auf die steigenden Wassertemperaturen ist die Verlagerung ihres Lebensraumes in Gebiete, in denen die Tiere und Pflanzen weiterhin ihre gewohnten Umgebungstemperaturen vorfinden. Eine solche Verlagerung kann auf aktive oder auch auf passive Weise erfolgen. Aktiv heißt, dass Fische, Krebse und andere bewegliche Meereslebewesen auf der Flucht vor widrigen Umweltbedingungen eigenständig in neue Lebensräume abwandern. Eine passive Verlagerung dagegen findet statt, wenn zum Beispiel die Sporen, Eier oder Larven einer Art durch veränderte Meeresströmungen in Gebiete getragen werden, in denen es diese Art bislang nicht gab, sie sich aber aufgrund geeigneter Umweltbedingungen neu ansiedeln und fortpflanzen kann. Von einer Verlagerung des Lebensraumes sprechen Forscher allerdings auch dann, wenn sich Arten aufgrund steigender Wassertemperaturen nur noch im kühleren Teil ihres angestammten Verbreitungsgebietes fortpflanzen und ausbreiten, während sie im wärmeren Teil aussterben. Denn auch unter diesen Umständen verschieben sich die Grenzen des von ihnen besiedelten Gebietes.
Die Flucht vor der vom Menschen verursachten Wärme hat bereits vor mehr als einem halben Jahrhundert begonnen. Seit den 1950er-Jahren verlagern Meeresorganismen ihren Lebensraum polwärts. Das heißt, Populationen, die bislang nördlich des Äquators lebten, wandern Richtung Norden; Populationen südlich davon bewegen sich Richtung Süden. Die Artenvielfalt in den warmen Tropen dagegen nimmt seither deutlich ab. Diese Entwicklung beobachten Wissenschaftler über alle Organismengruppen hinweg, vom einzelligen Plankton bis zu großen Fischen. Die Forscher können sogar die Geschwindigkeit dieser Verlagerung nachvollziehen. Sie beträgt bislang etwa 51,5 Kilometer pro Jahrzehnt für bewegliche Arten. Am Meeresboden lebende Organismen dagegen sind etwas langsamer. Ihre Verbreitungsgrenzen verschieben sich in einem Zeitraum von zehn Jahren um durchschnittlich 29 Kilometer. Vergleicht man die Migrationsstatistik aller Organismengruppen an Land und im Wasser miteinander, verlagern Meereslebewesen ihren Lebensraum in etwa sechsmal schneller Richtung Pol als Lebewesen an Land. Diese Zahlen dürfen allerdings nicht darüber hinwegtäuschen, dass Pflanzen und Tiere durchaus unterschiedlich auf die Meereserwärmung reagieren, selbst wenn die Arten miteinander verwandt sind.
Besonders starke Abwanderungsbewegungen be­ob­achten Wissenschaftler in den Tropen, wo die Arten aufgrund der steigenden Wassertemperaturen in großer Zahl Richtung Norden oder Süden flüchten. Infolgedessen registrieren Wissenschaftler eine Zunahme der Artenvielfalt in den Randzonen der Tropen, wo die Klimaflüchtlinge nun mit den einheimischen Arten um Nahrung und Lebensraum konkurrieren. Oft sind die Neuankömmlinge dabei im Vorteil, denn auch in den subtropischen Meeresgebieten steigt die Wassertemperatur. Die Folge ist ein Artenwandel der subtropischen Lebensgemeinschaften hin zu mehr tropischen Meereslebewesen. Forscher bezeichnen diese Entwicklung auch als Tropikalisierung (englisch: tropicalization).
In Meeresregionen, wo die Geografie eine Ab-wanderung in höhere Breiten verhindert – so zum Beispiel im Mittelmeer oder im Golf von Mexiko –, treiben die steigenden Temperaturen im oberen Teil der Wassersäule die beweglichen Meeresbewohner in größere Tiefe. Da das Tiefenwasser in der Regel deutlich kühler ist als das Wasser in der Deckschicht, müssen diese Arten in der Regel gar nicht weit abwandern, um gewohnte Temperaturbedingungen vorzufinden. Fraglich ist allerdings, ob die Arten in größerer Wassertiefe ausreichend Nahrung finden. Für Algen und Wasserpflanzen verschlechtert sich zudem das Lichtangebot mit zunehmender Tiefe.
Ob die Flucht vor der Wärme gelingt, hängt demzufolge nicht nur von der individuellen Beweglichkeit einer Art ab. Vielmehr entscheidet ein Zusammenspiel aus Klima- und anderen Umweltfaktoren darüber, inwiefern Meeresbewohner ihren Lebensraum verlagern können. Zu diesen Faktoren zählen unter anderem:
  • lokale Temperatur- und Sauerstoffgradienten;
  • Meeresströmungen, die Eier oder Larven in neue ­Regionen tragen;
  • die Gestalt und Tiefe des Meeresbodens (Bathymetrie) für jene Arten, die nur einen Teil oder ihr gesamtes Leben am Meeresgrund verbringen;
  • die Verfügbarkeit von Nährstoffen oder Nahrung, geeigneten Laichplätzen oder Hartsubstraten, um darauf zu siedeln;
  • die Existenz neuer und alter Fressfeinde sowie
  • vom Menschen verursachte Stressoren wie etwa die Fischerei, die Schifffahrt, der Rohstoffabbau und die Meeresverschmutzung.
Besonders wenig Rückzugsoptionen bleiben kälteliebenden oder an das Meereis gebundenen Arten wie den antarktischen Eisfischen oder dem Polardorsch, einer Schlüsselart im marinen Ökosystem der Arktis. Er besitzt nicht nur eine vergleichsweise geringe Wärmetoleranz und ist deshalb selten in Regionen mit einer Wassertemperatur von mehr als drei Grad Celsius zu finden. Sein Nachwuchs ist zudem auf das arktische Meereis angewiesen. Es bietet den Jungfischen Schutz und reichlich Nahrung in Form von Eisalgen und Zooplankton. Die sommerliche Meereisfläche auf dem Arktischen Ozean aber ist seit Beginn der Satellitenmessungen im Jahr 1979 um etwa 40 Prozent geschrumpft, wodurch sich zum einen der Lebensraum für junge Polardorsche verkleinert. Zum anderen steht den Jungfischen auch weniger Nahrung zur Ver­fügung, weshalb Wissenschaftler davon ausgehen, dass sich das Wachstum der Tiere verzögern und ihre durchschnittliche Körpergröße abnehmen wird.

Wärmebedingte Umwälzung der Ökosysteme

Weil Meereslebewesen auf ganz individuelle Weise und in ihrem eigenen Tempo auf die steigenden Temperaturen reagieren, kommt es vielerorts zu einer weitreichenden Umwälzung der Lebensgemeinschaften. Lang bestehende Räuber-Beute-Beziehungen zerbrechen; seit Jahrtausenden gewohnte Abläufe greifen zeitlich nicht mehr wie Zahnräder ineinander. Ein plakatives Beispiel dafür ist der Meeresfrühling, der in den hohen und mittleren Breiten inzwischen viel früher im Jahr Einzug hält als noch vor einigen Jahrzehnten. Das heißt, Algen vermehren sich temperaturbedingt immer früher – pro Jahrzehnt um durchschnittlich 4,4 Tage.
Einstige Nutznießer dieser Algenblüten wie Fische, Muscheln und viele andere Meeresbewohner aber haben enorme Schwierigkeiten, ihren Fortpflanzungsrhythmus ebenso schnell umzustellen. Infolgedessen geht ihr Nachwuchs unter Umständen erst dann auf die Futtersuche, wenn die Algenblüten bereits wieder abgeklungen sind.
Vor ähnlichen Problemen stehen Seevögel, deren Beutearten polwärts abgewandert sind oder aufgrund verpasster Algenblüten zu wenig Nachwuchs produzieren und in ihrem Bestand gefährdet sind. Die Vögel müssen dann viel weiter auf das Meer hinausfliegen oder aber mehr Zeit auf See verbringen, um Beute zu machen. Am Ende ist ihre Jagdausbeute zu gering, als dass sie die Mäuler ihrer Jungen stopfen könnten. Der Nachwuchs verhungert.
Sinkende Bruterfolge infolge steigender Wassertemperaturen beobachten Forscher unter anderem bei Eissturmvögeln, Atlantiksturmtauchern und Dreizehenmöwen im Nordostatlantik. Im Südlichen Ozean dagegen haben die Bruterfolge der Wander- und Laysanalbatrosse klimabedingt zugenommen. Die Vögel profitieren sowohl von der Zunahme und Südverlagerung der Westwinde über dem Südpolarmeer als auch von der temperaturbedingten Artenwanderung Richtung Pol. Als Langstreckensegelflieger nutzen Albatrosse den Wind, um zu ihren Fischgründen zu gelangen. Weil die Westwinde nun aber stärker wehen und die Fischgründe der Albatrosse dichter an den antarktischen Kontinent herangerückt sind, steigt die Jagdeffizienz der Vögel, was ihrem Nachwuchs sehr zugutekommt.
Meeresreptilien wie Schildkröten und Schlangen trifft die Erderwärmung vor allem in ihrer empfindlichsten Lebensphase – als Embryo im Ei. Die Umgebungstemperatur ihres Geleges bestimmt nämlich nicht nur das Geschlecht der Jungtiere, sondern auch ihre Größe, ihren Entwicklungsstand zum Zeitpunkt des Schlüpfens sowie ihre generelle Leistungsfähigkeit. Ist der Sand während der Inkubation von Schildkröteneiern lediglich ein bis vier Grad Celsius wärmer als normal (29 Grad Celsius für ein Geschlechterverhältnis von 50:50), schlüpfen mehr Weibchen aus dem Ei und deutlich weniger Männchen oder gar keine – eine Entwicklung, die langfristig zum Aussterben der Art führt.
2.27 > Das Geschlecht und die Fitness frisch geschlüpfter Lederschildkröten hängt von der Umgebungstemperatur des Schildkrötengeleges ab. Ist der Sand während der Inkubationszeit ein bis vier Grad Celsius wärmer als normal, schlüpfen kaum noch Männchen aus dem Ei.
Abb. 2.27 mauritius images/nature picture library/Jürgen Freund

Das zweite Gesicht des Kohlendioxids

Die Meereserwärmung ist bis heute der weitreichend­ste Klima-Stressfaktor für die Lebensgemeinschaften des Ozeans und damit der Hauptantrieb des Artenwandels im Meer. Parallel dazu aber laufen weitere Reak­tionen ab, welche die Lebensbedingungen in allen Ozeanbecken verändern. Eine von ihnen, die zunehmende Ozeanversauerung, stand in den zurückliegenden zwei Jahrzehnten besonders im Mittelpunkt der Forschung, weshalb man heute weiß, dass Meereslebewesen unterschiedlich auf kohlendioxidreiches Wasser reagieren.
Zu den Versauerungsgewinnern könnte man das sogenannte Picophytoplankton zählen. Die Kleinsten unter den Phytoplanktonarten sind zwar nur zwischen 0,2 und zwei Mikrometer (der tausendste Teil eines Millimeters) groß, doch in vielen Meeresgebieten sind sie die häufigsten Primärproduzenten – unter anderem weil sie sich auch in Wassermassen mit geringer Nährstoffkonzentration gut vermehren. In verschiedenen Feld-experimenten zur Ozeanversauerung zeigte sich nun, dass die winzigen Algen das erhöhte Kohlendioxidangebot im Meerwasser als Wachstumsbeschleuniger nutzen. Sie wuchsen schneller und bauten mehr Bio­masse auf.
Auf der Verliererseite dagegen stehen zum Beispiel viele jener Meeresleben, die wie Fische im Wasser atmen. Kohlendioxidreiches Meerwasser führt nämlich dazu, dass auch die Kohlendioxidkonzentration in den Körperflüssigkeiten der Tiere steigt. Dadurch wird unter anderem der Transport von Stoffen durch die Zellmembran beeinträchtigt. Bei Fischen, die für Forschungszwecke in kohlendioxidreichem Wasser gehalten wurden, veränderte sich die Sinneswahrnehmung. Die Tiere hörten und sahen schlechter und wichen Fressfeinden weniger geschickt aus. Kabeljaularven, die in sehr kohlendioxidreichem Wasser aufgezogen wurden, zeigten Schädigungen wichtiger Organe wie Leber, Nieren und Bauchspeicheldrüse. Außerdem verdoppelte sich die Sterblichkeitsrate der Jungtiere in der kritischen Phase zwischen dem Schlüpfen aus dem Ei und der Ausbildung funktionierender Kiemen.
2.28 > Eine Folge der Ozeanversauerung: Die Kalkschalen von Foraminiferen, die vor ungefähr 150 Jahren lebten (untere Reihe, wärmere Farben), waren um bis zu 76 Prozent dicker als jene heute lebender Artgenossen (obere Reihe).
Abb. 2.28 Quantifying the Effect of Anthropogenic Climate Change on Calcifying Plankton, Author: Fox, L., Stukins, S., Hill, T. et al., Publication: Scientific Reports, Date: January 31, 2020, Sci. Rep. 10, 1620 (2020), https://doi.org/10.1038/s41598-020-58501-w, © 2020, Springer Nature
Heringe wiederum erwiesen sich in ähnlichen ­Experimenten als deutlich widerstandfähiger gegenüber pH-Wert-Veränderungen des Meerwassers. Eine Erklärung dafür könnte in der Lebensweise der Fische liegen. Heringe laichen meist in der Nähe des Meeresbodens, wo Mikroorganismen stetig herunterrieselnde Bio­masse zersetzen und deshalb auf natürliche Weise höhere Kohlendioxidkonzentrationen vorherrschen als an der ­Meeresoberfläche. Die Tiere sind somit vermutlich schon besser angepasst an einen sich ändernden pH-Wert des Meerwassers als Fischarten, die wie der Kabeljau nah an der Wasseroberfläche laichen.
Eine besondere Gefahr stellt die Ozeanversauerung für kalkbildende Organismen wie Muscheln, Korallen, Stachelhäuter oder Planktonarten wie Coccolithophoriden (Kalkalgen), Foraminiferen (Kammerlinge) und Flügelschnecken dar. Denn sie alle benötigen Kalziumkarbonate, um ihre Schalen und Skelette zu bilden. Die Konzentration des Karbonats im Meer und in den Körperflüssigkeiten sinkt jedoch mit zunehmender Ver­sauerung – es sei denn, sie verfügen über eine gute ­Säure-Basen-Regulation. Das heißt für die Organismen: Je saurer das Wasser wird, desto mehr Aufwand müssen sie betreiben, um Kalkschalen und Skelette aufzubauen. Langfristig sinken demzufolge entweder die Schalen­dicke, die Größe, das Gewicht oder die Leistungsfähigkeit der Meereslebewesen. Mit zunehmender Versauerung steigt zudem die Wahrscheinlichkeit, dass das kohlendioxidreiche Wasser Muschelschalen, Schneckenhäuser oder Korallenskelette angreift und sie beschädigt oder aber sogar vollständig zersetzt.
Wie hoch der Druck ist, dem die Meereslebewesen aufgrund der zunehmenden Versauerung ausgesetzt sind, zeigen Forschungsergebnisse britischer Wissenschaftler, die vor Kurzem Zooplanktonproben von der legendären Challenger-Expedition (1872 bis 1876) mit Probenmaterial der Tara-Oceans-Expedition aus den Jahren 2009 bis 2016 verglichen. Dabei stellten sie fest, dass die vor mehr als 150 Jahren im Ostpazifik gesammelten Foraminiferen bis zu 76 Prozent dickere Kalkschalen besaßen als jene, die im zurückliegenden Jahrzehnt im selben Meeres­gebiet gefangen wurden.
Doch nicht nur Meereswinzlinge sind betroffen. Ein deutsch-südafrikanisches Forscherteam fand in einer Laborstudie heraus, dass selbst Meeresräuber wie Haie unter der zunehmenden Versauerung leiden werden. Halten sich die Tiere über mehrere Wochen in Wassermassen mit einem pH-Wert von 7,3 oder niedriger auf – normal sind 8,2 –, nehmen sowohl ihre winzigen zahnförmigen Hautplättchen als auch ihre Zähne Schaden. Auf diese Weise könnten langfristig sowohl das Schwimmverhalten als auch die Jagdausbeute der Raubfische beeinträchtigt werden.
Ein Absinken des mittleren pH-Wertes im Meer auf 7,3 ist bei ungebremsten Kohlendioxidemissionen eigentlich erst für das Jahr 2300 vorausgesagt. In sogenannten Auftriebsgebieten wie vor der Süd- und Westküste Südafrikas oder vor der US-Pazifikküste messen Forscher jedoch schon heute gelegentlich derart niedrige Werte. Meist handelt es sich dabei um kalte, nährstoffreiche und gleichzeitig sauerstoffarme und kohlendioxidreiche Wassermassen mit einem pH-Wert von 7,4 bis 7,6, die bei bestimmten Wind- und Strömungsverhältnissen aus der Tiefe aufsteigen und dabei in die Küstenbereiche gelangen. Dort lösen sie aufgrund ihres Nährstoffreich­tums regelmäßig große Planktonblüten aus. Sterben diese ab, zersetzen Mikroben die Pflanzenreste und reichern dabei das ohnehin schon kohlendioxidreiche Wasser noch weiter mit Kohlendioxid an. Unter diesen Umständen kann der pH-Wert des Wassers zumindest vor der Küste Südafrikas für wenige Tage sogar auf ein Extremminimum von 6,6 sinken.

Weniger Sauerstoff, weniger Energie

Die meisten mehrzelligen Meereslebewesen brauchen Sauerstoff, um Energie für sämtliche Lebensprozesse zu erzeugen. Vögel und Meeressäuger wie Wale oder See­löwen atmen diesen mit der Luft ein. Alle anderen ziehen ihren Atemsauerstoff aus dem Wasser, dessen Sauerstoffgehalt in kälteren Regionen in der Regel höher ist als in wärmeren. Seit den 1950er-Jahren aber nimmt die Menge des im Meerwasser gelösten Sauerstoffs im Zuge des Klimawandels ab – im offenen Ozean ebenso wie in den Küstengewässern.
Infolgedessen haben sich in allen Weltmeeren die sogenannten Sauerstoffminimumzonen (Oxygen Minimum Zones, OMZ) ausgedehnt. Als solche werden Wasserschichten in 100 bis 1000 Meter Tiefe bezeichnet, deren Sauerstoffkonzentration extrem weit unter dem Hypoxie-Grenzwert von etwa 70 Mikromol pro Kilogramm Wasser liegt. Im Indischen und Pazifischen Ozean weisen diese Minimumzonen in der Regel einen Sauerstoffgehalt von weniger als 20 Mikromol pro Kilogramm Wasser auf; im Atlantischen Ozean liegt er meist unterhalb der 45-Mikromol-Marke.
Wie lebensfeindlich diese Umweltbedingungen sind, wird deutlich, wenn man bedenkt, dass viele Meeres­lebewesen schon bei einem Sauerstoffgehalt von 60 bis 120 Mikromol pro Kilogramm Wasser Schwierigkeiten bekommen, ihren Körper mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen. Gerade größere, energiehungrige Organismen wie Haie oder Thunfische können in Meeresgebieten oder Wassermassen mit einer Sauerstoffkonzentra­tion von weniger als 70 Mikromol pro Kilogramm Wasser nicht mehr existieren. Sie meiden diese Gebiete.
Kommt das Lebenselixier Sauerstoff nur noch in so geringer Konzentration vor, leidet das Meeresleben auf allen Ebenen – angefangen bei den Prozessen in einzelnen Zellen bis hin zu den Wechselwirkungen im Gesamtökosystem. Das Leistungsvermögen vor allem der Tiere sinkt und mit ihm ihre Überlebenschance. Sauerstoff­armut verringert zum Beispiel den Fortpflanzungserfolg vieler Arten. Oft sind die Lebewesen in sauerstoffarmen Zonen auch gar nicht mehr in der Lage, sich zu paaren und Nachwuchs zu zeugen, weshalb die Bestände einbrechen. Tiere, die häufig kurzen Phasen des Sauerstoffmangels ausgesetzt sind, weisen ein geschwächtes Immunsystem auf und können sich weniger effektiv gegen Krankheiten und Parasiten wehren. Sie wachsen auch deutlich weniger, weshalb Forscher unter anderem davon ausgehen, dass die Zahl großer, stattlicher Raubfische langfristig abnehmen wird.
Die meisten beweglichen Meeresbewohner ergreifen die Flucht, wenn der Sauerstoffgehalt in ihrem angestammten Lebensraum unter den artspezifischen Schwellenwert sinkt. Diese Reaktion führt zum Beispiel dazu, dass sich die Tiere in den Randzonen konzentrieren, dort stärker um Nahrung konkurrieren und für Fischer leichter zu fangen sind. Die hohen Fangzahlen der Fischereiflotte Perus etwa sind auch darauf zurückzuführen, dass eine in mittlerer Wassertiefe liegende Sauerstoffminimumzone innerhalb des Perustroms die riesigen Schwärme der Peruanischen Sardelle (Engraulis ringens) daran hindert, in größere Tiefe abzuwandern. Stattdessen verweilen die Fische in Nähe der Meeres­oberfläche, wo sie deutlich leichter und effizienter gefangen werden können.
Eine einengende Wirkung haben wachsende Sauerstoffminimumzonen im Tiefenwasser auch auf Makohaie (Isurus oxyrinchus), Blaue Marline (Makaira nigricans) und Segelfische (Istiophorus albicans). Die Räuber des offenen Ozeans sind eigentlich bekannt dafür, dass sie regelmäßig in größere Tiefen hinabtauchen, um dort Fische und Kalmare zu jagen. Im östlichen tropischen Pazifik aber reichen diese Beutezüge bei Weitem nicht so tief hinab wie im westlichen Atlantik. Der Grund: Den Räubern geht im Ostpazifik aufgrund einer stärker ausgeprägten Sauerstoffminimumzone in der Tiefe eher der Sauerstoff aus. Im Westatlantik dagegen ist der Sauerstoffgehalt bis in größere Wassertiefe ausreichend. Als Wissenschaftler das Jagdverhalten Blauer Marline im östlichen tropischen Atlantik untersuchten, stellten sie fest, dass eine sich ausweitende Sauerstoffminimumzone im Tiefenwasser die Fische veranlasste, ihre Tauchtiefe zu reduzieren – und zwar um einen Meter pro Jahr. Über den gesamten Untersuchungszeitraum gerechnet (1960 bis 2010) schrumpfte der Lebensraum der Raubfische somit um 15 Prozent.
Bilden sich sauerstoffarme Zonen am Meeresboden aus oder reichen sie bis in diese Tiefe, kann es passieren, dass Bodenbewohner ihre Höhlen und Verstecke verlassen und auf den höchstmöglichen Punkt in der Umgebung klettern – in der Hoffnung, die höhergelegenen Wasserschichten würden mehr Sauerstoff enthalten. Durch dieses Verhalten werden sie zur leichten Beute für Räuber. Dieses Risiko aber nehmen die Tiere meistens in Kauf, denn ihnen bleibt tatsächlich nur eine einzige Alternative – der Erstickungstod.
Während im Zuge der weltweiten Sauerstoffabnahme in den Meeren der Lebensraum für Arten mit hohem Sauerstoffbedarf abnimmt, profitieren Lebewesen mit geringem Sauerstoffbedarf sogar von den hypoxischen Zonen. Diese eignen sich zum einen als Rückzugsort, weil potenzielle Feinde – meist Räuber mit höherem Sauerstoffbedarf – nicht folgen können. Zum anderen offerieren sie Nahrungsvorteile für einzelne Arten. Die Rippenquallenart Mnemiopsis leidyi beispielsweise kommt auch in der Chesapeake Bay, der größten Flussmündung der USA, vor und verträgt deutlich geringere Sauerstoffkonzentrationen als alle Fische, mit denen sie normalerweise um Nahrung konkurriert. Verwandeln sich nun im Sommer große Teile der Chesapeake Bay in eine sauerstoffarme Zone, kann die Qualle auch dann noch auf die Jagd gehen, wenn ihre Nahrungskonkurrenten das Gebiet längst verlassen haben.

Abb. 2.29 Science Photo Library/Frans Lanting, Mint Images

2.29 > Die Rippenquallenart Mnemiopsis leidyi profitiert vom Sauerstoffverlust des Meeres. Im Gegensatz zu vielen Fischen kann sie auch in ­sauerstoffarmem Wasser auf die Jagd gehen, was dazu führt, dass sie keine Nahrungskonkurrenz mehr fürchten muss.

Das tödliche Trio und seine Gefolgschaft

Im Vergleich zu den direkten Eingriffen des Menschen in das Meer stellen die Folgen des Klimawandels bislang immer noch den kleineren Stressfaktor dar. Der Druck aber, den diese mittlerweile auf die marinen Lebensgemeinschaften ausüben, wächst stetig. Nach Auffassung einiger Wissenschaftler wird der Klimawandel in Kürze die treibende Kraft des globalen Artensterbens sein. Im Ozean beeinflusst er die Lebensgemeinschaften vor allem dort, wo die physikalischen und chemischen Veränderungen gleichzeitig ablaufen und sich das tödliche Trio aus steigenden Wassertemperaturen, einer zunehmenden Ozeanversauerung und sinkender Sauerstoffkonzentrationen durch Wechselwirkungen verstärkt. Werden die Artengemeinschaften unter diesen Umständen auch noch von Extremereignissen wie tropischen Wirbelstürmen, marinen Hitzewellen oder aber Überflutungen mit der dazugehörigen Küstenerosion getroffen, steigt das Schadensausmaß um ein Vielfaches. Lokale Massensterben sind dann nicht mehr auszuschließen. Außerdem wächst die Gefahr, dass die Ökosysteme eine Schwelle oder einen sogenannten Kipppunkt erreichen, ab dem eine Erholung der Lebensgemeinschaften ausgeschlossen ist und Ver­änderungen somit unumkehrbar werden.
Hurrikan Dorian beispielsweise hinterließ eine Spur der Verwüstung in den küstennahen Korallenriffen der Bahamas, als er Anfang September 2019 mit Spitzenwindgeschwindigkeiten von 290 Kilometern pro Stunde über den Norden der Karibik zog. Nach zwei schweren Sturmtagen waren 25 bis 30 Prozent der Flachwasserkorallenriffe schwer beschädigt. Wind und Wellen hatten Korallenkolonien umgeworfen und entwurzelte Bäume in die empfindlichen Riffstrukturen gerammt. Vom Sturm aufgewirbelte Sedimente begruben Riffabschnitte unter einer Schicht aus Sand, sodass die Korallen zu ersticken drohten. Außerdem zeigten die Riffe vielerorts Anzeichen einer Bleiche, die Forscher unter anderem auf einen Temperaturschock zurückführten. Darüber hinaus fehlten nach dem Sturm viele der für die Riffe überlebenswichtigen Fischarten. Ob sich die Tiere in tiefere Gewässer zurückgezogen hatten oder aber während des Hurrikans verletzt oder getötet worden waren, konnten die Wissenschaftler bei ihrer ersten Schadensanalyse nicht herausfinden. Fest stand jedoch, dass die geschädigten Riffe mehrere Jahrzehnte brauchen werden, um sich von den Sturmfolgen zu erholen – vorausgesetzt, der Klimawandel erlaubt es ihnen.
2.30 > Sturmfolgen: Als Hurrikan Dorian Anfang September 2019 über den ­Bahamas tobte, brach dieser große Korallenstock (Fleckenriff) im Great Abaco Barrier Reef auseinander.
Abb. 2.30 Will Greene/Perry Institute for Marine Science
Das fatale Zusammenspiel aus Meereserwärmung, Versauerung, Sauerstoffverlusten und Extremereignissen bedroht mittlerweile die marine Artenvielfalt in allen ­Teilen des Weltozeans. Wissenschaftler sprechen deshalb auch von einer Kaskadenwirkung der Klimafolgen (englisch: cascading impacts). Reagieren eine oder mehrere Arten eines Nahrungsnetzes auf den klimabedingten Druck, beginnt eine Kettenreaktion, die Veränderungen auf allen Ebenen dieses Ökosystems hervorruft. Immer öfter entstehen dabei auch ganz neue Artengemeinschaften oder -konstellationen, bei denen noch fraglich ist, inwieweit sie zu den Ökosystemleistungen des Meeres beitragen werden.
Eine weitere Veränderung ist die Abnahme der tierischen Biomasse im Meer. Modellrechnungen auf Basis der vom Weltklimarat genutzten Repräsentativen Konzentrationspfade (englisch: Representative Concentra­tion Pathways, RCPs) lassen darauf schließen, dass der Welt­ozean bis zum Jahr 2100 etwa 4,3 Prozent seiner ­tierischen Biomasse aus dem Vergleichszeitraum 1986 bis 2005 verlieren wird, wenn es der Menschheit gelingt, die Erderwärmung auf unter zwei Grad Celsius zu beschränken (RCP2.6). Sollten die Treibhausgasemissionen jedoch weiter stark ansteigen und die globale Durchschnittstemperatur bis zum Jahr 2100 um mehr als vier Grad Celsius im Vergleich zur vorindustriellen Zeit steigen (RCP8.5), wird die tierische Biomasse im Meer klimabedingt um 15 Prozent abnehmen. Besonders hoch werden die Ein­bußen dabei in den tropischen Meeren sowie in den ­gemäßigten Breiten ausfallen.
Im Übrigen verstärken die Klimastressfaktoren die schädliche Wirkung direkter menschlicher Eingriffe in die Lebensgemeinschaften des Meeres. Ausgebeutete Fischbestände beispielsweise reagieren auf die Folgen des Klimawandels deutlich empfindsamer als gesunde Bestände. Gleiches gilt für Korallenriffe, die durch ungeklärte Abwässer vorgeschädigt sind, oder aber für am Meeresboden lebende Gemeinschaften, die Störungen durch regelmäßige Schleppnetzfischerei ausgesetzt sind. Treffen klima­bedingte Extremereignisse wie Hitzewellen oder eine abrupte Sauerstoffabnahme auf solche vorgeschädigten Lebensgemeinschaften, haben diese so gut wie keine Chance, sich davon umfassend zu erholen.
2.31 > Wissenschaftlern zufolge sinkt die Biomasseproduktion in weiten Teilen des Meeres um mehr als 20 Prozent, sollte sich die Welt bis 2100 um mehr als vier Grad Celsius (B) erwärmen. Bei Einhaltung des 1,5-Grad-Ziels (A) fallen die Verluste geringer aus.
Abb. 2.31 nach IPCC, 2019

 

Abb. 2.31 nach IPCC, 2019

 

Abb. 2.31 nach IPCC, 2019

Zusatzinfo Korallenriffe und Kelpwälder – bei Extremtemperaturen chancenlos Zusatzinfo öffnen

Die Lebensgemeinschaften der Küsten stehen zudem vor einem weiteren Klimaproblem. Weil die Meeresspiegel steigen, verlieren Meeresschildkröten, Seevögel und viele andere Uferbewohner ihre angestammten Nistplätze oder sogar den gesamten Lebensraum. Dramatisch sehen die Vorhersagen auch für Mangrovenwälder aus, einem der Hotspots mariner Artenvielfalt. Aktueller Forschung zufolge sind sie in der Lage, einen Meeresspiegelanstieg von maximal sechs bis sieben Millimetern pro Jahr zu kompensieren. Das gelingt, weil sich in ihrem dichten Wurzelsystem viel Schwemmmaterial ablagert. Die Wälder bauen sich gewissermaßen ihr eigenes Podest und klettern mit dem Meeresspiegel in die Höhe. Steigt der regionale Wasserpegel aber schneller, als die Mangroven Sedimente ansammeln können, ertrinken die Bäume. Neue Mangroven wachsen dann nur noch in unmittelbarer Ufernähe, was bedeutet, dass sich die Wälder langfristig landeinwärts verlagern, wenn sie den Platz dafür finden. Anderenfalls verschwinden sie.
Wie ernst die Lage ist, verdeutlichen die Vorhersagen zum Meeresspiegelanstieg in den tropischen und subtropischen Küstenbereichen. Bleiben die vom Menschen zu verantwortenden Treibhausgasemissionen auf dem aktuellen Niveau, werden die Wasserpegel bereits innerhalb der nächsten 30 Jahre um sechs bis sieben Millimeter pro Jahr steigen und damit schon bald den für Mangrovenwälder kritischen Schwellenwert erreichen. Gelingt es der Menschheit aber, das Pariser Klimaziel einzuhalten und die Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, dürften viele der Küsten- und Mündungswälder eine Zukunft haben.
Solche klimabezogenen Schwellenwerte mariner Lebensgemeinschaften zu kennen, ist enorm wichtig, weil es die Menschheit in die Lage versetzt, biologisches Schlüsselwissen bei Entscheidungen zum Umgang mit dem Meer und seinen Ressourcen zu berücksichtigen. In Bezug auf Mangroven beispielsweise weiß man mittlerweile, dass keine Maßnahmen mehr durchgeführt werden dürfen, welche die Küstenwälder daran hindern, ausreichend Schwemmmaterial anzusammeln. Aktuell geschieht das allerdings noch in zahlreichen Flussläufen und -mündungen – wie etwa durch den Bau von Staudämmen oder durch das Abbaggern von Kies und Sand. Ebenso schädlich sind Bohrungen nach Grundwasser, Erdöl oder Erdgas im Küstenbereich. Sie führen dazu, dass die Küstengebiete absinken und sich die Wirkung des Meeresspiegelanstieges verstärkt. Das Mekongdelta in Vietnam zum Beispiel sinkt schon heute aufgrund menschlicher Eingriffe um sechs bis 20 Millimeter pro Jahr ab. Mangroven haben unter diesen Umständen kaum eine Zukunft.

Weniger Güter aus dem Meer

Der Klimawandel verändert im globalen Maßstab die Verbreitung und Produktivität der Meeresorganismen und beeinträchtigt auf diese Weise wichtige Ökosystemleis­tungen des Ozeans. Wo zum Beispiel Korallenriffe, Kelp- und Mangrovenwälder sterben, rollen Wellen ungebremst an die Küste und treiben deren Erosion voran. Touristen, die früher in Scharen kamen, um die Artenvielfalt dieser Lebensräume zu bestaunen, bleiben aus, und kulturell oder spirituell inspirierende Orte verlieren ihren Zauber.
Besonders spürbar wird der Verlust der marinen Artenvielfalt dadurch, dass der Ozean weniger Biomasse produziert, die der Mensch entnehmen kann. Leidtragende sind deshalb vor allem die kommerziell wichtigen Fischerei- und Aquakulturbetriebe sowie alle Kleinstfischer, die für den Eigenverbrauch fischen. Sie alle sehen sich im Zuge des Klimawandels immer häufiger mit folgenden Veränderungen konfrontiert: • eine schichtungsbedingte Abnahme der Nährstoffkonzentration im Oberflächenwasser der Meere in den niederen und mittleren Breiten, wodurch die Primärproduktion in diesen Regionen sinkt. Das heißt, die Nahrungsgrundlage für Fische, Muscheln, Krebse und andere Meeresfrüchte schrumpft; • eine Verschiebung der Fischereiproduktivität Richtung Pol bei gleichzeitiger Abnahme der Fischbestände in den niederen Breiten; • eine Abnahme der Fortpflanzungserfolge verschiedener Fischarten; • der Verlust wichtiger Laichplätze von Fischen wie zum Beispiel Korallenriffe, Kelp- und Mangrovenwälder; • eine Abnahme der individuellen Körpergröße verschiedener Arten; • eine temperaturbedingt höhere Anfälligkeit für Krankheiten und Parasiten bei Arten, die in Aquakultur gezüchtet werden; • eine Zunahme schädlicher Algenblüten und sauerstoffarmer Zonen in Küstengebieten, in denen Aquakultur betrieben wird.
Die klimabedingte Verlagerung der Verbreitungsgebiete vieler Arten erschwert zudem ein effektives Fischerei­management in festen Sektoren sowie den Schutz seltener Arten in ausgewiesenen Meeresschutzgebieten. Verlassen zum Beispiel Fischschwärme aufgrund steigender Wassertemperaturen oder abnehmender Sauerstoffkonzentration ihren angestammten Lebensraum, überqueren sie unter Umständen auch die Grenze zu den benachbarten Fischereisektoren. Das heißt, im alten Sektor sinken die Bestände, im neuen Sektor steigen sie. Solche grenzüberschreitenden Populationsveränderungen zu beobachten und sie zeitnah in die Fischereikonzepte der jeweiligen Sektoren einzuarbeiten, stellt Wissenschaftler und Fischereimanager immer noch vor eine große Herausforderung. Sie zu meistern gelingt nur, wenn die Beobachtungssysteme ausgebaut werden und alle Verantwortlichen über Sektorengrenzen hinweg zusammenarbeiten.
Ähnlich sieht die Situation für Meeresschutzgebiete aus. Diese werden in Zukunft nur dann noch ihren Schutzzweck erfüllen, wenn ihre Grenzen mit den schützenswerten Arten mitwandern oder aber die Schutzgebiete miteinander vernetzt sind. Der Klimawandel zwingt den Menschen also auch hier, neue Lösungen zu entwickeln und getroffene Entscheidungen immer wieder aufs Neue zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen. Die Folgen des Klimawandels für die Meere zu begren­zen, muss künftig oberste Priorität politischer Entscheidungen sein. Noch hat die Menschheit etwas Spielraum – diesen aber muss sie sofort nutzen, wenn sie die Meere und ihre einzigartigen Lebensgemeinschaften bewahren will. Textende