Wie für das Leben an Land, ist Kohlendioxid (CO₂) auch im Wasser lebenswichtig für Tiere und Pflanzen. Viele Meeresorganismen, wie Algen und Plankton, nutzen CO₂ für die Photosynthese. Dabei wandeln sie Kohlendioxid und Sonnenlicht in Energie und Sauerstoff um. Diese Organismen stehen dann am Anfang der Nahrungskette und dienen als Nahrungsquelle für viele andere Meerestiere.
CO₂ löst sich aber auch im Meerwasser und wird in Form von Kohlensäure gespeichert. Nimmt der Ozean also viel von dem vom Menschen freigesetzten Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, kommt es zu grundlegenden Veränderungen in der Meereschemie.
Der Säuregehalt des Meeres
Was passiert also genau mit dem CO2 im Wasser? Die Antwort: Karbonate werden bei der Kohlendioxidbindung im Oberflächenwasser verbraucht und sogenannte Wasserstoffkationen (Protonen) unter Umständen freigesetzt. Die Anzahl der freien Wasserstoffkationen wiederum bestimmt den Säuregehalt des Meerwassers. Je größer ihre Zahl ist, desto mehr Säure enthält das Wasser.
Gemessen wird die Konzentration der Wasserstoffkationen in einer Lösung mithilfe des sogenannten pH-Wertes. Er gibt an, wie sauer beziehungsweise basisch eine Flüssigkeit ist. Die pH-Wert-Skala reicht dabei von 0 (sehr sauer) bis 14 (sehr basisch). Das bedeutet, je mehr Wasserstoffkationen in einer Lösung vorhanden sind, desto kleiner ist der pH-Wert.
Der mittlere pH-Wert der Meeresoberfläche ist seit Beginn der Industrialisierung von 8,2 auf 8,1 gesunken. Dieser vermeintlich kleine Schritt auf der logarithmischen pH-Skala entspricht einem realen Anstieg des Säuregehalts um 26 Prozent – eine Veränderung, wie sie die Weltmeere und ihre Bewohner in den letzten Jahrmillionen nicht erlebt haben.
Folgen des sauren Wassers für die Meeresumwelt
Die zunehmende Versauerung der Meere wirkt sich auf verschiedene biologische Prozesse aus und somit auf das Leben vieler Meeresbewohner. Durch die abnehmende Verfügbarkeit von Karbonaten fällt es vor allem kalkbildenden Organismen wie Korallen, Muscheln, Flügelschnecken und Kammerlingen schwerer, ihre Kalkschalen oder -skelette zu bauen. Diese werden dünner und zerbrechlicher. Von Stachelhäutern wie Seeigeln und Seesternen weiß man, dass sie mit zunehmender Versauerung weniger wachsen und früher sterben. Fische sind vor allem als Embryo im Ei sowie als Larve gefährdet. In beiden frühen Entwicklungsstadien besitzen die Tiere nämlich noch keine funktionierende Säure-Base-Regulation.
Unklar ist bislang auch, in welchem Umfang sich die verschiedenen Meereslebewesen an die Ozeanversauerung anpassen können. Einzellige Algen und kleines Zooplankton mit kurzen Fortpflanzungszyklen scheinen besser gewappnet zu sein als größere Lebewesen mit langen Reproduktionszyklen.
CO₂ ist also einerseits lebensnotwendig für Meeresorganismen, andererseits kann ein Ungleichgewicht durch zu viel CO₂ im Wasser das marine Ökosystem empfindlich stören.
Quellen
- Woods Hole Oceanographic Instituion (WHOI) (o.D.). Know Your Ocean. Ocean Topics - Ocean Acidification. www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/how-the-ocean-works/ocean-chemistry/ocean-acidification/
