Ein Umweltphysikerpaar am Institut für Biogeochemie und Schadstoffdynamik der ETH Zürich hat ein 3D-Modell der Weltmeere und ihrer Strömungen erstellt, um mehr über die Tiefe zu erfahren, die die Ozeanversauerung aufgrund des zunehmenden Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre erreicht hat . In ihrem Papier veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftliche FortschritteJens Müller und Nicolas Grube beschreiben, welche Faktoren in ihr Modell eingeflossen sind und was sie daraus über die Versauerung der Ozeane rund um den Globus erfahren haben.
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Kohlenstoffemissionen nicht nur zur Erwärmung der Atmosphäre, sondern auch zur Erwärmung der Weltmeere führen. Kohlendioxid in der Luft erhöht die Versauerung der Ozeane – derselbe Prozess, der dazu führt, dass kohlensäurehaltige Getränke saurer schmecken. Diese zunehmende Versauerung hat zu Problemen für eine Vielzahl von Meereslebewesen geführt, insbesondere für das Absterben von Korallen.
In dieser neuen Studie wollte das Forscherpaar wissen, wie tief die Versauerung seit Beginn des Industriezeitalters fortgeschritten ist. Um das herauszufinden, bauten sie ein Modell, das die Weltmeere und die Auswirkungen der immer größeren Belastung durch atmosphärisches Kohlendioxid nachahmt.
Um ihre Modellsimulation zu erstellen, begannen die Forscher mit einem Standard-Ozeanmodell. Sie fügten CO2-Schätzungen für die Jahre 1800, 1994, 2004 und 2014 hinzu und verwendeten drei Signale für die Ozeanversauerung; Protonenkonzentrationen, pH-Werte und Aragonit-Sättigungszustände. Dies ermöglichte es dem Modell, Schätzungen der CO2-Konzentrationen im Wasser in verschiedenen Tiefen im Laufe der Zeit zu berechnen.
Die Forscher stellten fest, dass die Versauerung im Laufe der Studienjahre tiefer in die Weltmeere vordrang, mit einer durchschnittlichen Tiefe von 1.000 Metern im Jahr 2014. Sie stellten auch fest, dass die Tiefe je nach den Umständen schwankte – die Versauerung ging beispielsweise in Teilen der meridionalen Umwälzung des Atlantiks tiefer Strom aufgrund von Umwälzungen. An solchen Stellen war eine zunehmende Versauerung bis in Tiefen von 1.500 Metern zu beobachten.
Die Forscher stellen fest, dass mit zunehmender Versauerung immer mehr Meereslebewesen betroffen sein werden. Pteropoden beispielsweise sind möglicherweise am stärksten gefährdet, da ihre Schalen aus Kalzium bestehen, das sich in saurerem Wasser auflöst.
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Jens D. Müller et al., Fortschreiten der Ozeanversauerung im Industriezeitalter, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.ado3103
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