Kritischer Zustand der Gewässer: Sauerstoffmangel als neue globale Herausforderung?
Die Gewässer der Erde befinden sich in einem kritischen Zustand. Ein Sauerstoffmangel, der sich in vielen Teilen der Welt bemerkbar macht, entwickelt sich zu einer globalen Herausforderung. Dieser Zustand hat nicht nur Auswirkungen auf die Umwelt, sondern auch auf die Gesundheit von Menschen und Tieren. Die Folgen eines Sauerstoffmangels können verheerend sein, insbesondere für die Meeresökologie. Es ist daher von höchster Priorität, die Ursachen dieses Problems zu ermitteln und effektive Lösungen zu finden, um den Zustand der Gewässer zu verbessern und die Zukunft der Erde zu sichern.
Sauerstoffmangel in Gewässern: Neue globale Herausforderung für die Umwelt?
Stellen Sie sich für einen Moment das beliebte Gesellschaftsspiel Jenga vor: Einem Turm aus geschichteten Holzklötzchen werden nach und nach einzelne Klötzchen entzogen, bis die Instabilität eine kritische Grenze überschreitet und der Turm in sich zusammenfällt – der Spieler, dem dies passiert, hat verloren. Es gibt nur zwei Zustände: Der Turm steht, oder er ist zerstört. Ganz oder gar nicht. Der Prozess des Zusammenfallens geht rasant und ist, hat er einmal begonnen, unumkehrbar.
In etwa so kann man sich das Prinzip der Kipp-Elemente für unser Klima vorstellen. Das sind die Prozesse, die Experten als besonderes wichtige Stellschrauben für die Widerstandsfähigkeit unseres Planeten eingestuft haben. Werden hier gewisse Belastbarkeitsgrenzen überschritten, erhöht sich das Risiko für abrupte und möglicherweise irreversible Veränderungen unserer Umwelt (Kipp-Punkte). Solche Kipp-Elemente sind etwa die großen (schmelzenden) Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis, der (abgeholzte) Amazonaswald oder (sterbende) Korallenriffe.
Die kritische Situation der aquatischen Ökosysteme
Nun fordern Meeresforscher, ein weiteres Phänomen in die Liste dieser planetaren Grenzen aufzunehmen: den zunehmenden Sauerstoffmangel der Gewässer. Sie sehen diese empfindlichen aquatischen Ökosysteme, die ein essentieller Teil auch unserer Lebensgrundlage sind, zunehmend in Gefahr.
Anlass sind die aktuellen Ergebnisse einer internationalen Studie, an der auch Experten des Geomar-Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel, beteiligt waren. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Ecology and Evolution“. Demnach hat der Sauerstoffgehalt in den Gewässern unserer Erde dramatisch abgenommen. Und zwar ganz gleich, ob man Teiche, Flüsse, Seen oder Ozeane betrachtet. Aquatische Desoxygenierung nennen Wissenschaftler diesen Prozess, der laut den Experten stetig fortschreite.
„In allen aquatischen Ökosystemen, von Bächen und Flüssen über Teiche, Seen und Stauseen bis hin zu Küsten und dem offenen Ozean, ist die Sauerstoffsättigung in den vergangenen Jahrzehnten rapide und erheblich gesunken. Seen und Stauseen haben seit 1980 Sauerstoffverluste von 5,5 beziehungsweise 18,6 Prozent erlitten“ heißt es in der Mitteilung von Geomar.
Folgen des Sauerstoffmangels
Das mag für den Laien womöglich gar nicht so dramatisch klingen. Macht man sich aber die ökologischen Zusammenhänge klar, wird das Ausmaß möglicher Folgen deutlich: Können Fische, Muscheln oder Krebse wegen Sauerstoffmangels nicht mehr überleben, sind nicht nur diese Arten unmittelbar bedroht, sondern auch alle diejenigen, die von diesen Ökosystemen profitieren – also etwa Fischerei, Aquakultur oder auch Tourismus.
Gleichzeitig werden andere schädliche Entwicklungen weiter befördert. So erzeugen mikrobiotische Prozesse in sauerstoffarmen Regionen Treibhausgase wie Lachgas und Methan. Diese kurbeln wiederum die Erderwärmung – eine der Hauptursache der Sauerstoffabnahme – weiter an.
Ein Teufelskreis
Ein Übermaß an zugeführten Nährstoffen fördert das Wachstum von Algen und Bakterien. So entsteht viel totes organisches Material, welches absinkt und in tieferen Schichten durch Mikroorganismen zersetzt wird. Durch diese Prozesse sinkt der Sauerstoffgehalt weiter. Und auch steigende Wassertemperaturen verringern die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser. Salzarmes wärmeres Wasser legt sich dann auf darunterliegende kältere und salzhaltigere Schichten. Das wiederum blockiert den gesamten Austausch der sauerstoffarmen Tiefenschichten mit dem sauerstoffreicheren Oberflächenwasser.
Aufruf zum Handeln
Die Autoren der Studie fordern daher, den Verlust von Sauerstoff in Gewässern in die Liste der planetaren Grenzen aufzunehmen. Definiert sind bis heute neun solcher planetaren Belastbarkeitsgrenzen, dazu gehören etwa der Klimawandel und der Verlust biologischer Vielfalt. Die Autoren warnen in der Mitteilung des Geomar-Instituts: „Wir nähern uns kritischen Schwellenwerten des Sauerstoffverlusts in den Gewässern, die mehrere andere planetare Grenzen beeinflussen werden.“ Die Trends bei der Sauerstoffverarmung der Gewässer seien ein deutliches Warnsignal und ein „Aufruf zum Handeln“.
Es werde helfen, „globale Überwachungs-, Forschungs- und Politikbemühungen zu unterstützen und zu fokussieren, um unsere aquatischen Ökosysteme und damit auch die Gesellschaft insgesamt zu schützen“, so der Erstautor der Studie, Kevin Rose, Professor am Rensselaer Polytechnic Institute in Troy, New York.
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