Weltmeere durch den Klimawandel bis 2100 unterminiert

Weltmeere durch den Klimawandel bis 2100 unterminiert
Weltmeere durch den Klimawandel bis 2100 unterminiert
Anonim

Eine ehrgeizige neue Studie beschreibt die gesamte Kette von Ereignissen, durch die biogeochemische Veränderungen im Ozean, die durch menschengemachte Treibhausgasemissionen ausgelöst werden, durch marine Lebensräume und Organismen kaskadieren, in die Tiefsee vordringen und schließlich den Menschen beeinflussen können.

Bisherige Analysen haben sich hauptsächlich auf die Erwärmung und Versauerung der Ozeane konzentriert und dabei die biologischen und sozialen Folgen des Klimawandels erheblich unterschätzt. Unter Berücksichtigung vorhersehbarer synergistischer Veränderungen wie dem Abbau von gelöstem Sauerstoff im Meerwasser und einem Rückgang der Produktivität von Meeresökosystemen zeigt die neue Studie, dass kein Winkel der Weltmeere bis 2100 vom Klimawandel unberührt bleiben wird.

"Wenn Sie sich den Weltozean ansehen, gibt es nur wenige Orte, die frei von Veränderungen sein werden; die meisten werden unter den gleichzeitigen Auswirkungen von Erwärmung, Versauerung und Verringerung von Sauerstoff und Produktivität leiden", sagte Hauptautor Camilo Mora, Assistenzprofessor am Institut für Geographie des College of Social Sciences der University of Hawai'i at Mānoa (UH Mānoa). "Die Folgen dieser gleichzeitig auftretenden Veränderungen sind massiv - alles, vom Überleben der Arten über die Häufigkeit, die Größe des Verbreitungsgebiets, die Körpergröße, den Artenreichtum bis hin zum Funktionieren des Ökosystems, wird durch Veränderungen in der Biogeochemie der Ozeane beeinflusst."

Die Auswirkungen dieser Veränderungen auf den Menschen werden wahrscheinlich massiv und zerstörerisch sein. Nahrungsketten, Fischerei und Tourismus könnten alle betroffen sein. Die Studie zeigt, dass etwa 470 bis 870 Millionen der ärmsten Menschen der Welt in Bezug auf Nahrung, Arbeitsplätze und Einkommen auf den Ozean angewiesen sind und in Ländern leben, in denen Meeresgüter und -dienstleistungen durch mehrere biogeochemische Veränderungen im Ozean beeinträchtigt werden könnten.

Mora und Craig Smith von der UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) arbeiteten mit einer 28-köpfigen internationalen Kollaboration aus Klimamodellierern, Biogeochemikern, Ozeanographen und Sozialwissenschaftlern zusammen, um die anstehende Studie zu entwickeln zur Veröffentlichung am 15. Oktober in der Fachzeitschrift PLOS Biology.

Die Forscher verwendeten die neuesten und robustesten Modelle des prognostizierten Klimawandels, die für den fünften Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) entwickelt wurden, um ihre Analyse zu untermauern. Sie quantifizierten das Ausmaß des gleichzeitigen Auftretens von Änderungen der Temperatur, des pH-Werts, des Sauerstoffs und der Primärproduktivität auf der Grundlage von zwei Szenarien: einem Business-as-usual-Szenario, bei dem die atmosphärische CO-Konzentration 900 erreichen könnte ppm bis 2100 und ein alternatives Szenario, bei dem die Konzentrationen bis 2100 nur 550 ppm erreichen (was eine konzertierte, schnelle CO2 Minderungsbemühung darstellt, die heute beginnt).

Sie entdeckten, dass der größte Teil der Meeresoberfläche der Welt gleichzeitig von unterschiedlich starker Meereserwärmung, Versauerung, Sauerstoffmangel oder Produktivitätsausfällen betroffen sein wird.Nur ein sehr kleiner Bruchteil der Ozeane, hauptsächlich in Polarregionen, wird den gegensätzlichen Auswirkungen von Sauerstoff- oder Produktivitätssteigerungen ausgesetzt sein, und nirgendwo wird es zu einer Abkühlung oder einem Anstieg des pH-Werts kommen.

"Selbst die scheinbar positiven Veränderungen in hohen Breiten sind nicht unbedingt vorteilhaft. Invasive Arten sind aufgrund der sich ändernden Meeresbedingungen in diese Gebiete eingewandert und werden die lokalen Arten und die Menschen, die von ihnen abhängig sind, bedrohen", sagte Co- Autorin Chih-Lin Wei, Postdoktorandin am Ocean Science Centre, Memorial University of Newfoundland, Kanada.

Die Forscher stellten globale Verbreitungskarten von 32 marinen Lebensräumen und Biodiversitäts-Hotspots zusammen, um ihre potenzielle Anfälligkeit für die Veränderungen zu bewerten. Als letzten Schritt nutzten sie verfügbare Daten zur Abhängigkeit des Menschen von Meeresgütern und -dienstleistungen und zur sozialen Anpassungsfähigkeit, um die Anfälligkeit der Küstenbevölkerung gegenüber den prognostizierten biogeochemischen Veränderungen im Ozean abzuschätzen.

"Andere Studien haben sich mit kleinräumigen Auswirkungen befasst, aber dies ist das erste Mal, dass wir in der Lage sind, den gesamten Weltozean zu betrachten und zu sehen, wie sich gleichzeitig auftretende Stressfaktoren unterschiedlich auf die verschiedenen Lebensräume und Menschen der Erde auswirken, “, sagte Co-Autor Andrew Thurber, Postdoktorand an der Oregon State University.„Die wirkliche Stärke liegt im quantitativen, vorhersagenden Ansatz unter Verwendung von IPCC-Klimamodellen, die es uns ermöglichen, zu sehen, wie sehr sich alles ändern wird, und auch, wie zuversichtlich wir in unseren Schätzungen sein können.“

Bis zum Jahr 2100 könnten die globalen Durchschnittswerte für die obere Schicht des Ozeans einen Temperaturanstieg von 1,2 bis 2,6 °C, eine Verringerung der gelösten Sauerstoffkonzentration um ~2 % bis 4 % der aktuellen Werte und einen pH-Abfall von 0,15 erfahren auf 0,31 und verringerte die Phytoplanktonproduktion um ~4 % bis 10 % gegenüber den aktuellen Werten. Es wurde prognostiziert, dass der Meeresboden kleinere Änderungen der Temperatur und des pH-Werts und ähnliche Verringerungen des gelösten Sauerstoffs erfahren wird.

Von den vielen marinen Lebensräumen, die in der Studie analysiert wurden, fanden die Forscher heraus, dass Korallenriffe, Seegraswiesen und benthische Lebensräume mit flachem Weichboden die größten absoluten Veränderungen in der Biogeochemie der Ozeane erfahren würden, während Tiefseelebensräume die geringsten erfahren würden Änderungen.

Co-Autorin Lisa Levin, Professorin an der Scripps Institution of Oceanography an der University of California, San Diego, merkt an: „Weil viele Tiefsee-Ökosysteme so stabil sind, können selbst kleine Änderungen in Temperatur, Sauerstoff und pH-Wert auftreten kann die Widerstandsfähigkeit von Tiefseegemeinschaften verringern.Dies ist ein wachsendes Problem, da Menschen mehr Ressourcen entnehmen und mehr Störungen in der Tiefsee verursachen."

"Der Tiefseeboden bedeckt den größten Teil der Erdoberfläche und bietet eine ganze Reihe wichtiger Ökosystemleistungen, darunter die Kohlenstoffbindung in Meeresbodensedimenten, die Pufferung der Ozeansäure und die Bereitstellung eines enormen Reservoirs an biologischer Vielf alt", sagte Smith. "Trotzdem wurde der Modellierung der Auswirkungen des Klimawandels auf diese wirklich riesigen Ökosysteme nur sehr wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Vielleicht nicht überraschend, scheinen viele Ökosysteme des Tiefseebodens anfällig für die Auswirkungen der Klimaerwärmung im nächsten Jahrhundert zu sein."

"Die Auswirkungen des Klimawandels werden von der Meeresoberfläche bis zum Meeresboden zu spüren sein. Es ist wirklich beängstigend, sich vorzustellen, wie gew altig diese Auswirkungen sein werden", sagte Co-Autor Andrew K. Sweetman, der an der Einberufung der Konferenz beteiligt war ursprüngliches Forscherteam und leitet nun die Forschungsgruppe Tiefseeökosysteme am International Research Institute of Stavanger, Norwegen."Dies ist ein Vermächtnis, das wir Menschen nicht ignorieren dürfen."

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