Der Klimawandel stört Kernlebensräume von Meeresarten, findet eine Modellstudie

Eine umfassende Modellstudie zeigt, inwieweit der Klimawandel marine Ökosysteme und ihre Biodiversität bedroht. Der Studie zufolge könnten sich die Kernlebensräume eines großen Teils der marinen Arten bis zum Ende des Jahrhunderts nicht nur polwärts verschieben, sondern auch deutlich schrumpfen. Darüber hinaus können derzeit zusammenhängende Lebensräume rund um den Äquator gestört werden.

Wenn sich der Klimawandel in der derzeitigen Geschwindigkeit fortsetzt, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Mehrheit der marinen Arten bis zum Ende dieses Jahrhunderts erhebliche Teile ihrer derzeit geeigneten Lebensraumbereiche verlieren wird. Das ist das Ergebnis einer Modellierungsstudie, die in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift veröffentlicht wurde Biologie des globalen Wandels.

Das interdisziplinäre Forscherteam umfasste Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg (HIFMB), des Alfred-Wegener-Instituts Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel.

„Die Biodiversität der Ozeane verändert sich schneller als in terrestrischen Ökosystemen. Um Meeresarten und damit alle Meeresressourcen, auf die der Mensch angewiesen ist, schützen zu können, ist es wichtig zu verstehen, wo und wie sich marine Artengemeinschaften verändern können“, sagt Dr. Irene Roca, Biologin und ehemalige Forscherin am HIFMB, die die Studie gemeinsam mit der HIFMB-Meeresökologin Dr. Dorothee Hodapp leitete.

Wissenschaftler beobachten bereits, dass viele marine Arten begonnen haben, ihre Verbreitungsgebiete mit den sich ändernden Umweltbedingungen als Folge der globalen Erwärmung zu verschieben. Allerdings ist es aufgrund vieler Unbekannter schwierig, zu verstehen und zu prognostizieren, wie die marine Biodiversität in Zukunft aussehen könnte und wie sich das Ausmaß der Lebensräume verändern könnte, betont Hodapp.

„Viele Arten sind nur schlecht erforscht und wir wissen nicht genau, wie die Umweltbedingungen in etwa in einigen Jahrzehnten aussehen werden“, sagt sie. Darüber hinaus betrachteten frühere Projektionen die Temperatur oft als den einzigen Umweltfaktor, der zukünftige Veränderungen der Biodiversität antreibt.

Um diese Probleme bis zu einem gewissen Grad zu lösen, stützten die Forscher ihre Modellierungsbemühungen auf Vorkommensdaten von mehr als 33.500 Meeresarten und sieben Umweltfaktoren wie Wassertiefe, Wassertemperatur, Salzgehalt und Sauerstoffkonzentration. Basierend auf diesen Informationen und unter der Annahme von drei verschiedenen CO2-Emissionsszenarien schätzte das Team, ob und wo die Arten in Zukunft wahrscheinlich vorkommen werden.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die sogenannten Kernlebensräume von Arten – also das Meeresgebiet, in dem eine bestimmte Art aufgrund ihrer bevorzugten Umweltbedingungen mit einer Wahrscheinlichkeit von über 50 Prozent vorkommt – nicht nur verschieben, sondern gegebenenfalls auch erheblich verkleinern können des Szenarios mit hohen CO2-Emissionen.

Neben dem Lebensraumverlust geben die Ergebnisse Aufschluss darüber, wie der bevorzugte Lebensraum vieler Arten gestört werden kann. „Insbesondere entlang des Äquators haben unsere Modellprojektionen Bereiche aufgezeigt, die für die meisten Meeresbewohner zum Beispiel wegen der hohen Temperaturen schlecht geeignet sind“, erklärt Roca. Wenn sich solche Regionen in Zukunft entwickeln würden, würde dies die derzeit kontinuierlichen äquatorialen Lebensraumbereiche stören.

Fragmentierte Lebensräume führen zu kleineren Populationsgrößen, die das Aussterben von Arten einem höheren Risiko aussetzen können. Langfristig könnten sich aber auch neue Arten entwickeln. Ein weiteres Problem sei, dass Arten mit sich ändernden Umweltbedingungen nur in unterschiedlichem Maße Schritt halten könnten, erklärt Hodapp. Dies kann zu einer Umstrukturierung von Nahrungsnetzen und zu veränderten Wechselwirkungen zwischen lebensraumbildenden Arten wie Korallen und ihren Bewohnern führen.

„Auch wenn unser Modell solche interspezifischen Wechselwirkungen nicht berücksichtigt, liefern die Ergebnisse wertvolle Hinweise darauf, wie unterschiedlich sich Meeresumgebungen und -gemeinschaften in Abhängigkeit von zukünftigen CO2-Emissionsszenarien voraussichtlich verändern werden“, sagt der Meeresökologe.

Sich eines so hohen Risikos einer grundlegenden Umstrukturierung des Meereslebens bewusst zu sein, wird das Naturschutzmanagement vor weitere Herausforderungen stellen, fügt sie hinzu. „Wir müssen vorausdenken und daran arbeiten, die jüngsten internationalen Vereinbarungen zum Schutz der biologischen Vielfalt wirksam umzusetzen.“