Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rasante Ansäuerung des Westpazifiks

15.06.2012
Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre lässt den Säuregrad der Ozeane ansteigen. Wissenschaftler der ETH Zürich haben untersucht, wie sich der Säuregrad entlang der Westküste der USA bis zum Jahr 2050 entwickeln wird. Sie rechnen aufgrund der Ergebnisse ihrer Studie mit einer starken Veränderung des Ökosystems.

Die Gewässer vor der Westküste der USA sind weltweit dafür bekannt, dass sie einen besonders grossen Reichtum an Tier- und Pflanzenarten bergen. Grund dafür ist, dass der Nordwind das Oberflächenwasser von der Küste wegtransportiert und so dafür sorgt, dass besonders nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche gelangt. Die küstennahen Gewässer weisen allerdings auch einen allgemein tiefen pH-Wert auf und sind deshalb besonders anfällig für das weitverbreitete Phänomen der Ozeanversauerung.


CO2 löst sich im Meerwasser, erhöht dessen Säuregrad und senkt dadurch den Karbonat-Sättigungsgehalt. Die Grafik vergleicht die heutige Situation mit Projektionen für das Jahr 2050. Nicolas Gruber / ETH Zürich

Die Ansäuerung des Meerwassers ist eine direkte Folge der erhöhten CO2-Konzentration in der Atmosphäre, da die Ozeane ungefähr einen Drittel des von den Menschen verursachten Kohlendioxids aufnehmen. Sie wirken so als wichtige Kohlenstoffsenke. Doch das CO2 beeinflusst die chemische Zusammensetzung der Ozeane. Es löst sich im Meerwasser, erhöht dessen Säuregrad und senkt dadurch auch den Karbonat-Sättigungsgehalt. Ist das Wasser saurer und untersättigt, löst sich bereits vorhandener Kalk spontan auf und neuer kann sich nicht bilden. Das könnte schwere Folgen für viele Lebewesen haben. So sind beispielsweise Tiere gefährdet, die Kalkschalen oder Kalkskelette bilden, wie zum Beispiel Schnecken oder Korallen.

Projektion mit Hilfe verschiedener Klimaszenarien

Wissenschaftler um Nicolas Gruber, Professor am Institut für Biogeochemie und Schadstoffdynamik der ETH Zürich, haben nun untersucht, wie sich der Säuregrad und der Karbonat-Sättigungsgrad entlang der Westküste der USA in Zukunft entwickeln wird. Mit Hilfe von hochauflösenden Modellsimulationen bildeten sie die Zirkulation des Küstengebietes nach. Diese kombinierten sie mit Modellen der Ökosysteme und des Kohlenstoffkreislaufs, wobei sie insbesondere den Austausch von CO2 mit der Atmosphäre berücksichtigten. So gelang es ihnen, Projektionen bis zum Jahr 2050 für verschiedene Klimaszenarien zu erstellen. Die Resultate stellen sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science vor.
Die Simulationen zeigen, dass selbst bei einem optimistischen Klimaszenario der Sättigungsgrad von Karbonat in der untersuchten Region rasch sinkt und dabei die wichtige Grenze zur Untersättigung überschreitet. Während heute die Wassermassen in den obersten 200 Metern noch übersättigt sind, lassen sich solche Wassermassen bis in 30 Jahren im Sommer nur noch in den obersten 60 Metern finden. Im Jahr 2050 wird das Meerwasser das ganze Jahr über keinen genügenden Sättigungsgrad mehr aufweisen. Dies ist besonders alarmierend, weil sich das Leben vieler Organismen in den obersten 100 Meter des Gewässers abspielt.

pH-Wert von 7.8 zur Mitte des Jahrhunderts

Am deutlichsten manifestiert sich die Versauerung in den küstennahen 10 Kilometern des Ozeans. Dort wird der pH-Wert im Jahre 2050 bis auf 7.8 absinken. «Starke Veränderungen der Ökosysteme entlang der Westküste der USA sind vorprogrammiert», erklärt Gruber. Wie diese Veränderung konkret aussehen wird, dazu wagen die Wissenschaftler jedoch keine Prognose. Obwohl sie die chemischen und physikalischen Aspekte der Meerversauerung sehr genau berechnen konnten, wissen sie noch zu wenig darüber, welche Lebewesen wie stark betroffen sein werden. Nicht alle Organismen leiden gleichermassen unter der Ansäuerung des Meeres und einige wenige Arten könnten von ihr sogar profitieren. «Es scheint allerdings, dass Muscheln – speziell in frühen Entwicklungsstadien – am meisten unter der Ansäuerung leiden», sagt Nicolas Gruber.

Sorge bereitet dem Wissenschaftler aber, dass die Ansäuerung in so kurzer Zeit so stark zunimmt. Nicolas Gruber geht davon aus, dass die Grenze zur Untersättigung in den nächsten 20 bis 30 Jahre erreicht wird. Wenn man berücksichtige, wie stark die CO2-Emissionen in den letzten Jahre gestiegen seien, werde sich die Entwicklung kaum noch abwenden lassen: «Unsere Studie ist ein Beispiel dafür, wie der Mensch die Grenzen dessen, was ein Ökosystem tolerieren kann, bereits ausgereizt hat.»

Claudia Naegeli | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Wie gesund werden wir alt?
18.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Entrepreneurship-Studie: Großes Potential für Unternehmensgründungen in Deutschland
15.09.2017 | Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie