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 wir 2030 unterwegs sind: acatech Studie skizziert Zukunftsbild der vernetzten Mobilität
11.09.2019 | acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften

nachricht STICA-Studie belegt: Spezielle Verhaltenstherapie bei Computerspiel- und Internetsucht erfolgreich
11.09.2019 | Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Fraunhofer Cluster of Excellence auf der K 2019: Frischer Wind für die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen

Der weltweite Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt muss gestoppt werden. Wie ein Kunststoff beschaffen sein muss, damit er kreislauffähig, schnell und rückstandlos abbaubar wird oder im besten Fall nicht in die Umwelt gelangt, ist Thema des Fraunhofer Cluster of Excellence »Circular Plastics Economy«. Auf der K 2019 präsentieren die beteiligten fünf Fraunhofer-Institute am Beispiel Kunststoff den Forschungsansatz, der Energie- und Materialströme einer Wertstoffkette in eine zirkuläre Wirtschaftsform überführen soll. Halle 7, Stand SC1.

350 Millionen Tonnen Kunststoff wurden 2017 weltweit produziert, rund 65 Millionen Tonnen davon in Europa. Kunststoff ist unverzichtbar für...

Im Focus: 'Nanochains' could increase battery capacity, cut charging time

How long the battery of your phone or computer lasts depends on how many lithium ions can be stored in the battery's negative electrode material. If the battery runs out of these ions, it can't generate an electrical current to run a device and ultimately fails.

Materials with a higher lithium ion storage capacity are either too heavy or the wrong shape to replace graphite, the electrode material currently used in...

Im Focus: Nervenzellen feuern Hirntumorzellen zum Wachstum an

Heidelberger Wissenschaftler und Ärzte beschreiben aktuell im Fachjournal „Nature“, wie Nervenzellen des Gehirns mit aggressiven Glioblastomen in Verbindung treten und so das Tumorwachstum fördern / Mechanismus der Tumor-Aktivierung liefert Ansatzpunkte für klinische Studien

Nervenzellen geben ihre Signale über Synapsen – feine Zellausläufer mit Kontaktknöpfchen, die der nächsten Nervenzelle aufliegen – untereinander weiter....

Im Focus: Stevens team closes in on 'holy grail' of room temperature quantum computing chips

Photons interact on chip-based system with unprecedented efficiency

To process information, photons must interact. However, these tiny packets of light want nothing to do with each other, each passing by without altering the...

Im Focus: Happy hour für die zeitaufgelöste Kristallographie

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), der Universität Hamburg und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL) hat eine neue Methode entwickelt, um Biomoleküle bei der Arbeit zu beobachten. Sie macht es bedeutend einfacher, enzymatische Reaktionen auszulösen, da hierzu ein Cocktail aus kleinen Flüssigkeitsmengen und Proteinkristallen angewandt wird. Ab dem Zeitpunkt des Mischens werden die Proteinstrukturen in definierten Abständen bestimmt. Mit der dadurch entstehenden Zeitraffersequenz können nun die Bewegungen der biologischen Moleküle abgebildet werden.

Die Funktionen von Biomolekülen werden nicht nur durch ihre molekularen Strukturen, sondern auch durch deren Veränderungen bestimmt. Mittels der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte internationale Konferenz zur Erforschung von Gebärdensprachen an der Universität Hamburg

23.09.2019 | Veranstaltungen

92. Neurologie-Kongress: Mehr als 6500 Neurologen in Stuttgart erwartet

20.09.2019 | Veranstaltungen

Frische Ideen zur Mobilität von morgen

20.09.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neues Analyse-Tool für Datenbankmanagementsysteme: Mowgli weist den Weg im Datenbanken-Dschungel

23.09.2019 | Informationstechnologie

Fraunhofer Cluster of Excellence auf der K 2019: Frischer Wind für die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen

23.09.2019 | Messenachrichten

Qualitätskontrolle in der Immunkommunikation: Chaperone erkennen unfertige Signalmoleküle im Immunsystem

23.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics