Klimawandel bedroht wichtige Planktongruppen im Meer

Erwärmung und Versauerung der Ozeane stören die marinen Ökosysteme.

Planktische Foraminiferen sind winzige Meeresorganismen und von zentraler Bedeutung für den Kohlenstoffkreislauf der Ozeane. Eine aktuelle Studie des Forschungszentrums CEREGE in Aix-en-Provence, der Aix-Marseille Université, des Zentrums für die Synthese und Analyse von Biodiversität CESAB in Montpellier sowie des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz zeigt, dass ihre Populationen infolge der Erwärmung und Versauerung der Ozeane alarmierend schnell schrumpfen. Der erhöhte CO₂-Gehalt und die Versauerung des Wassers erschweren diesen Einzellern die Schalenbildung, was ihr Überleben gefährdet. Die Klima-Indikatoren wandern in kühlere Gewässer, um sich anzupassen. Doch die Umweltveränderungen schreiten schneller voran, als die meisten Arten mithalten können.

Viele Arten von planktischen Foraminiferen könnten laut einer kürzlich in Nature veröffentlichten Studie bis zum Ende dieses Jahrhunderts mit noch nie dagewesenen Umweltbedingungen konfrontiert werden, die ihr Überleben bedrohen. Planktische Foraminiferen sind im Meerwasser lebende Einzeller, von denen viele Arten eine Kalkschale tragen. In tropischen Regionen könnten die sich verändernden Umweltbedingungen ein weiteres Aussterben auslösen und die marinen Ökosysteme sowie die Kohlenstoffspeicherung der Ozeane beeinträchtigen.

Ein internationales Team aus Frankreich, Deutschland, den Niederlanden, Japan und Spanien analysierte knapp 200.000 Datensätze seit 1910, um die Reaktion der planktischen Foraminiferen auf den Klimawandel zu erforschen.

Die Untersuchungen zeigen, dass viele Arten bis zu zehn Kilometer pro Jahr polwärts in kühlere Gewässer wandern. Die Daten zeigen zudem, dass einige Foraminiferen-Arten auch tiefer in den Ozean abgetaucht sind, um der Erhöhung der Oberflächentemperaturen zu entgehen. Trotz dieser Anpassungen sind die Foraminiferenpopulationen in den letzten 80 Jahren um 25 % zurückgegangen. Tropische Arten erlitten die größten Verluste, da die starke Erwärmung des Meerwassers in diesen Regionen ihre Fortpflanzungszyklen unterbricht.

Der steigende CO₂-Gehalt und die daraus resultierende Versauerung der Ozeane verringern zudem die Bildung von Kalziumkarbonat (CaCO₃), aus dem Foraminiferen ihre Schalen bauen. Da die leeren Gehäuse der abgestorbenen Einzeller auf den Meeresboden sinken, speichert dieser weniger Kohlenstoff, wenn die Schalenproduktion abnimmt.

Sonia Chaabane, Hauptautorin der Studie und Forscherin am CEREGE und am Max-Planck-Institut für Chemie, betonte die Bedeutung der Ergebnisse: „Unsere Daten zeigen, dass planktische Foraminiferen, die eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf der Ozeane spielen, in einem sich schnell verändernden Klima Schwierigkeiten haben zu überleben. Diese Organismen sind wie Wächter, die uns vor den drastischen Auswirkungen warnen, die Erwärmung und Versauerung auf marine Ökosysteme haben.“

Komplexe Wechselwirkungen zwischen Klima und Ökosystemen lassen sich in ihrer Gesamtheit durch Bioindikatoren wie Foraminiferen wahrscheinlich besser erfassen als durch einzelne Messwerte. „Angesichts des fortschreitenden Klimawandels bleibt für Forschende jedoch die Frage, welche Anpassungsstrategien einzelne planktonische Foraminiferenarten in Zukunft entwickeln werden,“ sagt Ralf Schiebel vom Max-Planck-Institut für Chemie.

Die Forschung wurde von der französischen Stiftung für Biodiversitätsforschung (FRB) im Rahmen des Zentrums für Synthese und Analyse der Biodiversität (CESAB) finanziert und vom Max-Planck-Institut für Chemie (MPIC) in Mainz, Deutschland, dem INSU LEFE-Programm und der Initiative d’Excellence d’Aix-Marseille Université – A*MIDEX mitfinanziert.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Sonia Chaabane
Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, INRAE, CEREGE, Aix-en-Provence, Frankreich
Telefpn: +33 60 2590-213
E-Mail: chaabane@cerege.fr

Dr. Ralf Schiebel
Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz
Telefon: +49 6131 305-4100
E-Mail: Ralf.Schiebel@mpic.de

Originalpublikation:

Chaabane, S., de Garidel-Thoron, T., Meilland, J., Sulpis, O., Chalk, T.B., Brummer, G.J.A., Mortyn, P.G., Giraud, X., Howa, H., Casajus, N., Kuroyanagi, A., Beaugrand, G., & Schiebel, R. (2024).
Migrating is not enough for modern planktonic Foraminifera in a changing ocean.
Nature, 13 Oktober 2024
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08191-5

Weitere Informationen:

https://www.mpic.de/5617099/klimawandel-bedroht-planktongruppen-im-meer