Es könnte gute Nachrichten über die Ozeane in einer global erwärmten Welt geben

Eine Analyse des Sauerstoffgehalts in den Ozeanen der Erde könnte einige seltene, gute Nachrichten über die Gesundheit der Meere in einer zukünftigen, global erwärmten Welt liefern.

Eine von Rutgers geleitete Studie, veröffentlicht in Natur Die Analyse von Meeressedimenten zeigt, dass der Sauerstoffgehalt der Ozeane in einem wichtigen Gebiet während der Warmzeit des Miozäns vor etwa 16 Millionen Jahren höher war, als die Temperatur auf der Erde höher war als heute.

In den letzten Jahrzehnten ist der Gehalt an lebenswichtigem Sauerstoff in den Ozeanen zurückgegangen, was Bedenken aufkommen lässt, dass sich Sauerstoffmangelzonen in wichtigen Teilen der Weltmeere ausdehnen und das Leben im Meer weiter schädigen.

Wissenschaftler führen diesen Trend auf den durch den Klimawandel verursachten Temperaturanstieg zurück, der sich auf die Menge an Sauerstoff auswirkt, die aus der Atmosphäre aufgenommen werden kann.

„Unsere Studie zeigt, dass der östliche äquatoriale Pazifik, der heute die größte Sauerstoffmangelzone der Ozeane beherbergt, während der miozänen Warmzeit gut mit Sauerstoff versorgt war, obwohl die globalen Temperaturen zu dieser Zeit höher waren als heute.“ sagte Anya Hess, die Hauptautorin der Studie und Rutgers-Doktorandin, die mit Yair Rosenthal zusammenarbeitet, einem angesehenen Professor mit Schwerpunkt auf Meeres- und Geowissenschaften an der Rutgers School of Art and Sciences und der School of Environmental and Biological Sciences. Hess fügte hinzu: „Dies deutet darauf hin, dass sich der aktuelle Sauerstoffverlust letztendlich umkehren könnte.“

Die höchsten Sauerstoffverlustraten waren in den letzten Jahrzehnten in sauerstoffarmen Zonen zu verzeichnen, und es wird erwartet, dass sie sich weiter ausdehnen und flacher werden, was die Fischerei bedroht, da der Fischlebensraum schrumpft. Allerdings gehen die Vorhersagen der Klimamodelle darüber, wie diese Zonen über das Jahr 2100 hinaus reagieren werden, auseinander, was das Team zu weiteren Untersuchungen inspirierte.

Um aktuelle Klimamodelle zu testen, wählten die Forscher das mittlere Miozän, als die Klimabedingungen denen ähnelten, die für die nächsten Jahrhunderte in der aktuellen Ära des Klimawandels vorhergesagt wurden. Forscher untersuchten Meeressedimente, die während des mittleren Miozäns im östlichen Äquatorialpazifik abgelagert wurden. Die Sedimente wurden von Wissenschaftlern an Bord des Forschungsschiffs JOIDES Resolution im Rahmen des heutigen International Ocean Discovery Program (IODP) vom Meeresboden geborgen.

Die Forscher isolierten die versteinerten Überreste von Mikroorganismen in der Größe einzelner Sandkörner, die in der Wassersäule leben und Foraminiferen genannt werden. Die Wissenschaftler analysierten die chemische Zusammensetzung der Foraminiferen, die das chemische Profil des alten Ozeans widerspiegelt.

Sie ermittelten den Sauerstoffgehalt alter Ozeane auf verschiedene Arten, unter anderem durch die Verwendung von Stickstoffisotopen – Formen des Elements, die eine unterschiedliche relative Atommasse haben – als Detektoren. Die Isotope reagieren empfindlich auf einen Prozess namens Denitrifikation, der nur bei sehr niedrigen Sauerstoffwerten auftritt. Sie verwendeten außerdem eine Analysemethode, die den Jod- und Kalziumspiegel vergleicht und subtile Messwerte liefert, die zwischen Zuständen mit guter Sauerstoffversorgung und Zuständen mit mäßig guter Sauerstoffversorgung unterscheiden können.

Die Methoden zeigten, dass das Gebiet während des Höhepunkts der Miozän-Wärme gut mit Sauerstoff versorgt war und sich sogar dem heutigen Niveau des offenen Ozeans im Südpazifik näherte.

„Diese Ergebnisse waren unerwartet und legen nahe, dass der löslichkeitsbedingte Sauerstoffverlust, der in den letzten Jahrzehnten aufgetreten ist, nicht das Ende der Geschichte für die Reaktion von Sauerstoff auf den Klimawandel darstellt“, sagte Rosenthal.