ZMT-Forscher: Saure Ozeane können tropische Strände und Inseln verändern

Kalkskelette in der Karibik

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Saures Ozeanwasser verändert das Kalkskelett der kleinen Grünalge „Halimeda opuntia“ – mit möglicherweise großen Folgen für tropische Urlaubsparadiese.

Bremen - Von Viviane Reineking. Der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid (CO2) könnte die Entstehung tropischer Strände und Inseln beeinträchtigen. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forscherteam um den Bremer Biologen André Wizemann. Der Grund: Immer saurer werdendes Ozeanwasser verändert das Kalkskelett der kleinen Grünalge „Halimeda“ – mit möglicherweise großen Folgen für tropische Urlaubsparadiese.

Ozeane bremsen die globale Klimaerwärmung, indem sie etwa ein Drittel des vom Menschen verursachten Treibhausgases binden. Im Meer aber reagiert das CO2 aus der Atmosphäre mit Wasser zu Kohlensäure. Die Folge: Der pH-Wert des Wassers sinkt – die Ozeane werden immer saurer. Vor allem Lebewesen mit Schalen oder Kalkskelett wie Muscheln, Korallen und

Kalkalgen können unter den veränderten Bedingungen leiden, weil die Konzentration ihres „Baumaterials“ – Kalziumkarbonat – im Wasser sinkt.

In einer neuen Studie hat ein Forscherteam um André Wizemann vom Bremer Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) als Folge der Ozeanversauerung deutliche Veränderungen im Kalkskelett der

Grünalge „Halimeda“ ausgemacht. Weil Sandstrände in vielen tropischen Regionen nach Angaben der Wissenschaftler zu einem großen Teil aus Skelettbruchstücken dieser kleinen und auf den ersten Blick eher unscheinbaren Algenart bestehen, können sich diese Veränderungen auch auf die Zusammensetzung und Entstehung von Stränden und Inseln auswirken.

„In wärmeren Küstenregionen sind die Kalkstrukturen toter ‚Halimeda‘-Algen aber ein wichtiger Bestandteil von Sedimenten“, so der ZMT-Forscher. „Auf den karibischen Inseln können ihre Skelettteile bis zu 50 Prozent des Strandsandes ausmachen.“

Wizemann und seine Kollegen haben für ihre Forschungen Bedingungen simuliert, wie sie für die Zeit um das Jahr 2100 angenommen werden. In der Meerwasseranlage des ZMT setzten sie die Algen Wasser mit einem entsprechend niedrigen pH-Wert aus und untersuchten den Bau des Algenskeletts. „Während viele Arbeiten an Kalkalgen oder Korallen bisher nur die Menge an produziertem Kalkskelett bei unterschiedlichen pH-Werten vergleichen, haben wir die Mikrostruktur des Skeletts ins Visier genommen“, so Wizemann.

Ihm zufolge setzte die Forschergruppe dafür ein spezielles Mikroskop – ein Rasterelektronenmikroskop – ein, das Strukturen von Tieren und Pflanzen bis zu 100000-fach vergrößern kann. Die Forscher beobachteten, dass die Alge ein Skelett aus feinen Kalknadeln bildet, die sie tagsüber an der Zelloberfläche ausscheidet. Nachts rekristallisieren die Nadeln, sie lösen sich teilweise auf und fügen sich neu zu einem dichten, kompakten Skelettpanzer zusammen. Auf diese Weise schützt sich die Alge vor Fressfeinden und gewinnt an Stabilität.

Voraussetzung: Die Kalksättigung im umgebenden Wasser ist hoch, genügend „Baumaterial“ vorhanden. Doch: „Wir fanden bei den Algen aus dem saureren Wasser vorwiegend nur die feinen, von den Algenzellen gebildeten Nadeln. Die Alge kann zwar ungehindert Kalk bilden, es fehlte ihr aber das feste Stützwerk, da der Prozess der Rekristallisation gestört war“, so Wizemann.

Ist ihr Kalkskelett aber schwach ausgebildet und brüchig, könne das „weitreichende Folgen“ haben, so die Wissenschaftler. Die feinen Kalknadeln lösen sich leichter im Wasser als ein kräftiges Skelett, so dass von den Algen nach ihrem Tod nicht mehr viel übrig bleibe. Mögliche Folgen für tropische Strände und Korallenriffinseln: Die Zusammensetzung der Strände könne sich hin zu feineren Sedimenten verändern, es sei aber auch möglich, dass es weniger Sedimente und somit Strand gebe.

www.zmt-bremen.de

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