Fische und Wirbellose sind von wärmerem und saurerem Meerwasser weitaus stärker betroffen als bisher bekannt. Zu diesem Ergebnis kommt eine von der NIOZ-Meeresbiologin Katharina Alter gemeinsam geleitete Studie, die auf einer neuen Analysemethode basiert veröffentlicht In Naturkommunikation.
Die Hauptautorin Katharina Alter vom Königlichen Niederländischen Institut für Meeresforschung (NIOZ) erklärt, warum es wichtig ist, die Ergebnisse veröffentlichter Studien zu den Auswirkungen des Klimawandels zusammenzufassen und zu analysieren. „Um die gesamten weltweiten Auswirkungen des Klimawandels besser zu verstehen, berechnen Meeresbiologen seine Auswirkungen auf alle Fische oder alle Wirbellosenarten zusammengefasst.“
„Allerdings können sich in verschiedenen Einzelstudien ermittelte Effekte gegenseitig aufheben: Wenn beispielsweise wirbellose Tiere wie Schnecken von einer bestimmten Umweltveränderung profitieren und andere wirbellose Tiere wie Seeigel darunter leiden, wird auf den Gesamteffekt für wirbellose Tiere geschlossen.“ Null sein, obwohl beide Tiergruppen betroffen sind.“
Tatsächlich fressen Schnecken aufgrund des Klimawandels mehr und Seeigel weniger. Alter sagt: „Beide Effekte sind von Bedeutung und haben sogar Kaskadeneffekte: Torfalgen, die Nahrung für Seeigel, wachsen mehr, während das Wachstum von Seetang, der Nahrung für Schnecken, abnimmt. Der Unterschied in der Ernährung der beiden Wirbellosen führt zu einer Verschiebung der.“ Ökosystem von einem von Seetang dominierten Ökosystem zu einem von Rasenalgen dominierten Ökosystem, wodurch sich die Lebensumgebung für alle anderen in diesem Ökosystem lebenden Tiere verändert.
Wichtig für das Verständnis ökologischer Veränderungen
Zusammen mit Kollegen der Universität Wageningen und 12 anderen Forschungseinrichtungen aus den USA, Frankreich, Argentinien, Italien und Chile hat Dr. Alter hat eine neue Forschungsmethode entwickelt, die scheinbar widersprüchliche Ergebnisse nicht mehr aufhebt, sondern beide nutzt, um die Folgen des Klimawandels für die Fitness der Tiere zu ermitteln.
Vor der Anwendung dieser Methode war bekannt, dass sich die Meereserwärmung und das saurere Meerwasser auf drei allgemeine Arten negativ auf Fische und Wirbellose auswirken: Ihre Überlebenschancen werden verringert, ihr Stoffwechsel wird erhöht und die Skelette von Wirbellosen werden geschwächt.
Mit der neuen Methode entdeckte die internationale Gruppe von Meeresforschern, dass der Klimawandel negative Auswirkungen auf weitere wichtige biologische Reaktionen von Fischen und Wirbellosen hat: Physiologie, Fortpflanzung, Verhalten und körperliche Entwicklung. Alter sagt: „Da dies zu ökologischen Veränderungen führen kann, die sich auf die Strukturen mariner Ökosysteme auswirken, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass der Klimawandel wahrscheinlich stärkere Auswirkungen haben wird als bisher angenommen.“
Bis zu 100 % der biologischen Prozesse betroffen
Steigende Kohlendioxidwerte in der Luft führen seit Jahrzehnten zu wärmerem und saurerem Meerwasser, ein Trend, der sich voraussichtlich auch in Zukunft fortsetzen wird. Es ist jedoch unbekannt, mit welcher Geschwindigkeit und in welchem Ausmaß.
Alter und ihre Kollegen berechneten die Folgen von drei prognostizierten Szenarien des Kohlendioxidanstiegs und damit der Meereserwärmung und Ozeanversauerung: extremer Anstieg, moderater Anstieg bei der aktuellen Geschwindigkeit und – aufgrund möglicher Maßnahmen – abgemilderter Anstieg.
Alter sagt: „Unser neuer Ansatz legt nahe, dass bis zu 100 % der biologischen Prozesse in Fischen und Wirbellosenarten betroffen sein werden, wenn die Erwärmung und Versauerung der Ozeane auf dem aktuellen Weg anhält, während frühere Forschungsmethoden nur Veränderungen bei etwa 20 bis 25 % festgestellt haben.“ aller Prozesse bzw.
Darüber hinaus zeigt die Forschung, dass Maßnahmen zur Reduzierung des atmosphärischen Kohlendioxidgehalts dazu beitragen werden, Veränderungen in biologischen Prozessen zu reduzieren: Im Szenario mit niedrigem Kohlendioxidgehalt sind 50 % der Reaktionen bei Wirbellosen und 30 % bei Fischen betroffen.
Der große Gewinn der neuen Methode bestehe laut Alter darin, dass mehr Details über die Auswirkungen des Klimawandels auf Arten bekannt würden. „Die neue Berechnungsmethode gewichtet die signifikante Abweichung vom Ist-Zustand unabhängig von ihrer Richtung – ob vorteilhaft oder schädlich – und rechnet sie als Einfluss der Erwärmung und Versauerung des Meerwassers. Mit unserem neuen Ansatz können Sie ein möglichst breites Spektrum an gemessenen Reaktionen einbeziehen.“ und Auswirkungen erkennen, die im traditionellen Ansatz verborgen blieben.“
Mehr Informationen:
Katharina Alter et al., Versteckte Auswirkungen der Erwärmung und Versauerung der Ozeane auf die biologischen Reaktionen von Meerestieren, aufgedeckt durch Metaanalyse, Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47064-3