
Saure Ozeane führten vor 252 Millionen Jahren zum größten Massenaussterben: Das belegen jetzt Wissenschaftler vom MARUM-Zentrum für marine Umweltwissenschaften der Bremer Universität. Damals starben über 90 Prozent der arten in den Meeren der Erde.
Die aktuelle, schleichende Versauerung der Ozeane durch die Bindung des in der Atmosphäre zu viel vorhandenen Kohlendioxids (CO2) im Wasser hat also nicht nur eine bremsende Wirkung auf die Erhitzung der Erde. Dadurch droht ein möglicherweise riesiger Verlust der Biodiversität unser Arten.
Artensterben: Lehre aus der Zeit von vor 250 Mio. Jahren
„Nach derzeitigem Kenntnisstand gelangten damals, an der Grenze zwischen den Erdzeitaltern Perm und Trias, in kürzester Zeit enorme Mengen an Kohlenstoffdioxid durch Vulkanaktivitäten im Gebiet des heutigen Sibiriens in die Atmosphäre. Einen Teil davon haben die Ozeane aufgenommen, was die gesamte chemische Zusammensetzung des Meerwassers änderte“, schreiben die Bremer Wissenschaftler über ihre jetzt im Wissenschaftsmagazin Science publizierte Arbeit. Die Studien koordinierten Kollegen der Universität Edinburgh in Zusammenarbeit mit den Universitäten in Bremen, Exeter, Graz, Leeds und Cambridge.
Die Ergebnisse dieser Studie auch zum Verständnis der heutigen Versauerung des Ozeans sind nach Auffassung der Experten „von großem Interesse für die Klimaforschung“. Sie schreiben: „Die Ozeane wirken wie ein Puffer und können einen gewissen Teil an Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre ohne weitreichende Folgen aufnehmen. Wenn jedoch eine so große Menge in so kurzer Zeit freigesetzt wird, ändert dies unweigerlich die Chemie der Ozeane: das gelöste Kohlenstoffdioxid wird teilweise zu Kohlensäure umgewandelt, was den pH-Wert sinken lässt, also das Meerwasser saurer macht.“
Die Konsequenzen beschreiben die Wissenschaftler deutlich: „Dies wiederum beeinträchtigt die Bildung von Kalk, den überlebenswichtigen Baustein für Lebewesen wie Muscheln und Korallen.“
Endlich Beweise für das massive Artensterben in sauren Ozeanen
Lernen aus der Erdgeschichte: Als Ursache für das Sterben in den Ozeanen diskutieren die Wissenschaftler verschiedene Theorien. Die meisten haben eine Versauerung der Ozeane infolge der erhöhten Aufnahme an Kohlenstoffdioxid unter Verdacht, wobei es hierfür bislang jedoch an direkten Beweisen mangelte. Die liefert jetzt das internationale Team.
Um die Theorie zur Versauerung zu prüfen, rekonstruierten die Forscher den Säuregrad des Meerwassers zur damaligen Zeit. „Es war eine Herausforderung, die Änderungen im pH-Wert des Meerwassers anhand von Gesteinen zu rekonstruieren, die vor 250 Millionen Jahren am Meeresboden abgelagert wurden“, sagt Professorin Simone Kasemann vom MARUM. Die Forscher bestimmten die Isotope des Spurenelements Bor, um aus dem Verhältnis der Isotope Rückschlüsse auf den pH-Wert des Meerwassers ziehen zu können. „Für einen so lang zurückliegenden Zeitraum ist das sehr schwierig und speziell für den Zeitabschnitt vom Perm zur Trias ist das vor uns noch keinem gelungen.“
Die in den Bremer Laboren gewonnenen Daten kombinierten die Wissenschaftler dann an der Universität Exeter mit Computermodellen des Erdsystems.
Versauerung der Meere: Forscher halten Ergebnisse für beunruhigend
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Ozeanversauerung etwa 10.000 Jahre anhielt“, erklärt Matthew Clarkson von der Universität Edinburgh. Der gesamte Zeitraum, in dem sich das Massensterben abspielte, dauerte etwa 60.000 Jahre, wobei das Sterben in den Ozeanen in zwei Phasen unterteilt werden kann. Laut den Experten stand damals das gesamte Ökosystem im Meer unter großem Druck: Die Wassertemperatur stieg an und der Sauerstoffgehalt im Wasser nahm ab. Zum Ende der zweiten Phase wurde die Ozeanversauerung dann zu einer der treibenden Kräfte und könnte so dem bereits instabilen Ökosystem sozusagen den Rest gegeben haben.
„Dies ist ein beunruhigendes Ergebnis, bedenkt man, dass wir in den heutigen Ozeanen bereits einen Anstieg des pH-Werts messen, verursacht durch die vom Menschen ausgestoßenen Kohlenstoffdioxidmengen“, so Clarkson.
red
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