Eine neue Studie unter der Leitung des Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) mit Kollegen des British Antarctic Survey, des Institute of Oceanology, der Polnischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Danzig hat gezeigt, dass die globale Erwärmung und die Versauerung der Ozeane drohen Meeresorganismen, die ihre Skelette und Schalen aus Kalziumkarbonat (Kreide) aufbauen, wie Korallen, Moostiere, Mollusken, Seeigel oder Krebstiere.
Die Arbeit, kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Ökographie, konzentriert sich auf Organismen mit Kalziumkarbonat-Skeletten aus der Antarktis im Südpolarmeer. Calciumcarbonat ist besser löslich in saureren Gewässern, die mehr Kohlendioxid (CO2) enthalten, wie z. B. in den kälteren Gewässern der Polarregionen, was es diesen Kreaturen erschwert, ihre Skelette aufzubauen.
Bryozoen, Schlüssel zum Verständnis der Auswirkungen des globalen Wandels auf kalkbildende Organismen
Zur Durchführung der Studie analysierten die Forscher das Skelett einer Gruppe von Meereslebewesen namens Bryozoen (allgemein bekannt als Moostiere), bei denen es sich um kleine filterfressende Wirbellose handelt, die auf dem Meeresboden leben und komplexe Lebensräume schaffen können, die die Artenvielfalt verbessern.
„Wie Korallen können Bryozoen in Kolonien leben und Kalziumkarbonat-Skelette bilden, aber sie sind geografisch weiter verbreitet, insbesondere in antarktischen Gewässern. Sie stellen Skelette mit einer sehr unterschiedlichen Zusammensetzung her und sind wichtige Karbonatproduzenten in der südlichen Hemisphäre, was sie zu hervorragenden Tieren macht.“ die Auswirkungen des globalen Wandels zu untersuchen“, sagt die ICM-CSIC-Forscherin und Hauptautorin der Studie Blanca Figuerola.
In diesem Sinne erklärt der Experte, dass die Bryozoen-Skelette aus den beiden Hauptarten von Calciumcarbonat bestehen, Calcit oder Aragonit, aber sie können auch Magnesium enthalten, was die Skelette anfälliger für Versauerung machen kann.
Durch mineralogische Analysen identifizierten die Forscher die verschiedenen Arten von Mineralien und bestimmten den Magnesiumgehalt, der in Skeletten von Moostierchen in der Antarktis gefunden wurde, wodurch der größte Datensatz für Moostierchen im Südpolarmeer erstellt wurde, der jemals produziert wurde. Dann schlossen sie diese Mineralsignaturen mit vorhandenen Daten von fast 500 Arten ein, die in der südlichen Hemisphäre gefunden wurden, und verglichen die Verteilung der verschiedenen Mineralarten und den Magnesiumgehalt in ihren Skeletten mit der Temperatur des Meerwassers, in dem sie lebten.
„Wir haben ein klares Muster gefunden, das zeigt, dass Arten mit Karbonatskeletten mit hohen Magnesiumkonzentrationen bei wärmeren Meerwassertemperaturen häufiger vorkommen, und wir sehen diesen Trend auf globaler Ebene“, betont der Forscher des British Antarctic Survey und Mitautor der Studie Huw Griffiths.
Laut Figuerola „deutet dies darauf hin, dass viele Meeresarten mit einem hohen Magnesiumgehalt in ihren Skeletten anfälliger für die Ozeanversauerung werden, wenn die Meerwassertemperatur steigt, und angesichts der beobachteten und vorhergesagten schnellen Veränderungen der Temperatur und Chemie unserer Ozeane diese Organismen möglicherweise keine Zeit haben, sich an diese neuen Bedingungen anzupassen.“
Der Umfang der Studie war dank der erheblichen Bemühungen der Mitglieder der International Bryozoology Association möglich, die Daten zur Skelettmineralogie in einem breiten Spektrum von Bryozoenarten von den Polen bis zu den Tropen zu erweitern.
Die Zukunft der marinen Kalkmacher
Zunehmende CO2-Emissionen verändern die Ozeane, was zu einem Anstieg der Meerwassertemperatur und Veränderungen in der Ozeanchemie führt. Wenn die Ozeane CO2 aufnehmen, werden sie saurer, ein Phänomen, das als Ozeanversauerung bekannt ist. Gleichzeitig reagiert gelöstes CO2 mit Meerwasser zu Kohlensäure, die die Karbonatkonzentration im Meerwasser reduziert.
Kalkbildende Organismen, die die im Meerwasser gelösten Karbonat- und Kalziumionen zum Aufbau ihrer Schalen und Skelette verwenden, müssen daher mit der verringerten Verfügbarkeit von Karbonat und dem erhöhten Säuregehalt fertig werden. Es ist noch unbekannt, inwieweit kalzifizierende Arten in der Lage sind, ihre Skelettchemie als Reaktion auf die Kombination dieser (Temperatur und pH-Wert) und anderer globaler Stressoren anzupassen.
Mehr Informationen:
Blanca Figuerola et al, Temperatur als wahrscheinlicher Treiber, der globale Muster in der mineralogischen Zusammensetzung in Bryozoen formt: Auswirkungen auf marine Kalkablagerungen unter globalen Veränderungen, Ökographie (2022). DOI: 10.1111/ecog.06381
Bereitgestellt vom Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC)