Bereits seit Mitte März sind die Ozeane viel zu warm. Wissenschaftler stehen vor einem Rätsel: Die Realität passt nicht mit ihren Klimamodellen zusammen. Das gilt nicht nur für die Intensität des Phänomens, sondern auch für die räumliche Ausdehnung und den Zeitpunkt. Was passiert da gerade unter Wasser? Helmut Hillebrand, Direktor am Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg, erklärt, was die ungewöhnliche Hitze für die Meeresbewohner bedeutet.
Süddeutsche Zeitung: Die Ozeane sind so warm wie nie, besonders dramatisch ist die Lage im Nordatlantik. Vor der Küste Großbritanniens etwa ist das Wasser um fünf Grad wärmer als normalerweise. Hat das Auswirkungen auf die Meeresbewohner?
Helmut Hillebrand: Mit Sicherheit. Die Lebewesen in den Meeren reagieren sogar noch empfindlicher auf Hitze als die Organismen an Land. Im Wasser ändert sich die Temperatur nicht so schnell wie in der Luft, daher haben Meeresbewohner auch eine geringere Toleranz gegenüber Temperaturschwankungen als Landbewohner.
Was passiert, wenn den Lebewesen zu warm wird?
Im Extremfall sterben sie oder verlieren Lebensfunktionen. Das klassische Beispiel dafür sind Korallen, die schon bei einem relativ geringen Temperaturanstieg ausbleichen, weil sie die Einzeller abstoßen, mit denen sie in Symbiose leben. Aber die Erwärmung des Wassers kann auf sehr viele Tiere und Pflanzen negative Auswirkungen haben.
Inwiefern?
Am schlimmsten trifft es Lebewesen, die festsitzend leben und die deshalb nicht in kühlere Regionen ausweichen können. Das sind nicht nur Korallen, sondern viele wirbellose Organismen, zum Beispiel auch Muscheln oder Moostierchen. Bei solchen Organismen hat man bei früheren Hitzewellen, zum Beispiel im Mittelmeer, schon Massensterben beobachtet. Fische und andere bewegliche Lebewesen können in der Regel vor der Hitze fliehen und in kühlere Meeresregionen schwimmen. Ein langer Anstieg der Temperaturen, wie wir ihn derzeit beobachten, kann zu Folge haben, dass Tiere Hunderte bis Tausende von Kilometern weiter polwärts vorkommen.
Sind die erhitzten Bereiche dann leer?
Nein, wir beobachten, dass wärmeliebende Tiere und Pflanzen sich ebenfalls polwärts ausbreiten. Über alle beobachteten Arten verschiebt sich im Meer die Verbreitung jedes Jahr im Mittel sechs Kilometer polwärts. Diese Verschiebungen haben zur Folge, dass sich Lebensgemeinschaften umstrukturieren, weil etablierte Nahrungsnetze plötzlich nicht mehr in gleicher Weise funktionieren. Bestimmte Räuber-Beute-Kombinationen zum Beispiel können einfach wegfallen, wenn einer nicht mitwandern kann. Das wird sich auch negativ auf die Biodiversität in den Ozeanen auswirken.
Gibt es dafür konkrete Beispiele?
Ja, Seevögel, obwohl sie gar nicht im Wasser leben und auch mobil sind. Sie bekommen aber große Probleme, wenn die Fische, von denen sie sich ernähren, in kühlere Regionen ausweichen. Anders als Fische können sich Vögel nicht beliebig weit vom Land entfernen, wo sie ihre Nester haben und ihre Jungen aufziehen. Sie müssen deutlich größere Distanzen überwinden um den Fischen hinterherzufliegen. Weil das viel Energie kostet, sinkt die Fähigkeit der Vögel, erfolgreich ihren Nachwuchs zu füttern. Das gilt auch als einer der Gründe, warum die Population der Papageientaucher in vielen ihrer europäischen Siedlungsgebiete geschrumpft ist. Die Papageientaucher ernähren sich vor allem von kleinen Fischen wie Sandaalen. Wegen des Temperaturanstiegs sind die Sandaale aber ihrer wichtigsten Nahrungsquelle, dem Zooplankton, nach Norden hinterhergezogen. Die Papageientaucher können sich aber nicht soweit von ihren Nistfelsen an der Küste entfernen.
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Ist die derzeit beobachtete Erwärmung der Meere so stark, dass sie solche Effekte auslösen kann?
Ja, das ist meine Befürchtung. Das Problem ist aber auch, dass sich die aktuelle Hitzewelle relativ schnell aufgebaut hat, und dass riesige Meeresgebiete betroffen sind. Auch für die mobilen Meeresbewohner war es also nicht einfach, auszuweichen. Sie mussten in relativ kurzer Zeit weite Strecken zurücklegen, um in kühlere Regionen zu kommen.
Gibt es noch andere Konsequenzen?
Langfristig bestimmt. Die aktuell hohen Temperaturen sind ja sozusagen ein Extrem des schon seit Längerem beobachteten Phänomens, dass sich nicht nur die Atmosphäre erwärmt, sondern eben auch die Ozeane. Neben der Verschiebung der Verbreitung ist ein zweiter oft beobachteter Effekt, dass die Meeresbewohner bei höheren Wassertemperaturen kleiner werden. Warum das so ist, ist noch nicht in allen Details verstanden. Aber es betrifft sehr viele Organismen: Fische, aber auch zum Beispiel das Phytoplankton. Dieses bestehet oft aus Einzellern in der Größenordnung von Mikro- bis Millimetern. Sie sind die Grundlage der meisten Nahrungsnetze im Meer, deshalb kann das weitreichende Konsequenzen haben.
Welche?
Phytoplankton wird vor allem von Zooplankton, also kleinen wirbellosen Tieren, gefressen; an der Küste aber auch von Filtrierern wie Muscheln. Die Fresswerkzeuge dieser Lebewesen sind oft an bestimmte Größen des Phytoplanktons angepasst und kommen mit kleineren Zellen nicht zurecht. Im Extremfall kann es gar nicht mehr gefressen werden. Kleineres Phytoplankton sinkt zudem langsamer auf den Meeresgrund als größeres.
Warum ist das ein Problem?
Das Phytoplankton spielt eine zentrale Rolle für die Funktion der Ozeane als Kohlendioxid-Senke. Ähnlich wie die Pflanzen an Land nehmen die winzigen Algen CO₂ auf, um zu wachsen. Stirbt das Phytoplankton ab, oder wird gefressen und wieder ausgeschieden, bilden sich Aggregate, die auf den Meeresboden hinabsinken und damit auch das gebundene CO₂. Diese so genannte biologische Kohlenstoffpumpe bringt also CO₂ aus der Atmosphäre in die Tiefsee. Je kleiner die Zellen sind, desto langsamer sinken sie und desto langsamer arbeitet die Kohlenstoffpumpe.
Sind Hitzewellen im Meer schlimmer als an Land?
Das ist schwer zu sagen. Fakt ist aber, dass die Lebewesen in den Meeren mindestens genauso beeinträchtigt werden, wie die Lebewesen an Land. Es ist für Menschen nur nicht so offensichtlich, weil sich alles unter Wasser abspielt.
