Unsere Meere halten mehr aus, als wir dachten

Stop! Die Hiobsbotschaften über den Zustand unserer Meere reißen nicht ab. Nur heute hätten wir mal eine Ausnahme anzubieten: Eine junge Oldenburger Chemikerin sagt, die Ozeane seien zäher, als wir bislang angenommen hatten. Und sie kann es beweisen.

© Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR).

Am Gullmar Fjord in Schweden: Wissenschaftler haben sich ein Labor im tiefen Wasser eingerichtet. © Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR).

Man sagt, wir wüssten mehr über das Weltall, als über die Meere um ums herum. Dabei ist das Wasser so wichtig für uns: Die Ozeane brauchen wir als Kohlenstoffspeicher. Das CO2, das hier versenkt ist, kann unsere Atmosphäre nicht mehr belasten.

Das Problem: Durch den Klimawandel steigt der CO2-Spiegel in den Meeren an. Und je mehr CO2 in die Meere gelangt, desto saurer wird das Wasser. Viele Wissenschaftler fürchten, dass dieser Prozess die Speicherfunktion der Ozeane gefährdet. Doch das wird wohl nicht so schnell passieren, wie eine junge Oldenburger Wissenschaftlerin jetzt herausfand.

Zark am Gullmar Fjord in Kristineberg, Sweden Foto: Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR)
Maren Zark am Gullmar Fjord in Kristineberg, Sweden. © Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR)

„Es ist sicher, dass sich die Chemie des Meerwassers mit steigendem CO2-Gehalt der Atmosphäre verändert“, sagt Maren Zark. Fraglich sei welche Auswirkungen das hat. Sie ist Chemikerin am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg und erforscht im Bioacid-Programm des Geomar-Forschungszentrums gelöstes organisches Material, in der Fachsprache dissolved organic matter (DOM) genannt.

Dieses Material sollen wir uns wie einen sehr dünnflüssigen Tee vorstellen, sagt sie. Es sei „der Boden der Nahrungskette in den Meeren“, vor allem Bakterien ernähren sich davon. Und es enthält Kohlenstoff, also CO2 – und zwar in ungefähr soviel, wie alles andere Leben auf der Welt zusammen.

Die Menge und Zusammensetzung des DOM ist wichtig für das biologische Gleichgewicht im Ozean. Zuwenig gelöstes organisches Material würde den Bakterien ihre Nahrung entziehen – und es würde bedeuten, dass der CO2-Speicher der Ozeane nicht mehr funktioniert.

Tetris mit Packkisten: In ihren Büros mussten die Wissenschaftler zusammenrücken. Foto: © Maren Zark
Tetris mit Packkisten: In ihren Büros mussten die Wissenschaftler zusammenrücken. © Maren Zark

Das Leben am Fjord war hart. Eine internationale Gruppe von mehr als 60 Wissenschaftlern unter Leitung des Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel lebte von Januar bis Juli 2013 in einer Forschungsstation im schwedischen Kristineberg, berichtet Zark. Das hieß: Früh aufstehen, jeden zweiten Tag aufs Wasser fahren, Proben nehmen, an den anderen Tagen mussten die Mesokosmen geputzt werden. Aber: „Wir durften nach getaner Arbeit auch mal in die Sauna.“

Um zu untersuchen, wie das DOM auf den steigenden CO2-Spiegel reagiert, hat Zark den voraussichtlichen Zustand der Meere im Jahr 2100 simuliert. Dafür stellte die Forschungsgruppe des Geomar-Projekts so genannte Mesokosmen auf – riesige Plastiksäcke, die sie mit Meerwasser füllten. Dann gaben sie mit CO2 angereichertes Wasser hinein, machten das Wasser also saurer, und verschlossen die Säcke.

Gut ausbalanciert: Zark und ihre Kollegen im Fjord. © Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR)
Gut ausbalanciert: Zark und ihre Kollegen im Fjord. © Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR)

Anschließend beobachteten sie über Monate, wie sich das organische Material im Wasser verhält. Sie schickten Wasserproben in ein Massenspektrometer, das die Masse der einzelnen gelösten organischen Verbindungen maß. Am Ende stellten sie fest: Die Konzentration und Zusammensetzung der Partikel ändert sich kaum. Ihre Ergebnisse veröffentlichte Zark in Science Advances.

Jeden zweiten Tag fuhren die Wissenschaftler aufs Wasser hinaus und nahmen Proben. Foto: © Maren Zark
Jeden zweiten Tag fuhren die Wissenschaftler aufs Wasser hinaus und nahmen Proben. © Maren Zark

Das sind gute Nachrichten: Die Ergebnisse bedeuten, dass das organische Material in den Meeren durch das versauernde Wasser weniger beeinflusst wird, als bislang befürchtet. Ungefährlich ist die Versauerung trotzdem nicht. Saureres Wasser schädigt zum Beispiel Korallen, zeigen zahlreiche Studien. Auch kleinere Organismen mit Schalen oder Skeletten aus Kalk leiden unter den Veränderungen.

Die Proben mussten schnell verarbeitet werden. © Maren Zark
Die Proben mussten schnell verarbeitet werden. © Maren Zark

Nach Ostern klarte es auf, die Stimmung war euphorisch. Noch im Januar waren Eisschollen den Fjord hinabgetrieben, die drohten, die gigantischen Plastiksäcke zu beschädigen. Die Wissenschaftler versenkten alte Eisenbahnräder. Im Ernstfall hätten sie die Säcke damit nach unten gezogen, berichtet Zark, um sie im Frühjahr wieder hochzuholen. Soweit kam es dann aber doch nicht. Und nach Monaten im Fjord und langen Stunden im Labor blieb die Erkenntnis: Selbst wenn die Meere saurer werden, und bei allen Folgen für das Ökosystem, es gibt den Lichtblick, dass der CO2-Speicher der Ozeane wohl weiterhin funktionieren wird.

In diesen Zylindern hat Zark ihre Experimente durchgeführt. © Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR)
In diesen Zylindern hat Zark ihre Experimente durchgeführt. © Maike Nicolai; Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR)