Klimawandel: Sauerstoffschwund der Ozeane kann nicht mehr aufgehalten werden

Der Klimawandel trifft so gut wie jedes Ökosystem der Erde. Die Ozeane sind gleich in mehrfacher Hinsicht betroffen. Die globale Erwärmung macht auch das Wasser wärmer und verstärkt die Schichtung der Wassermassen, was den Gasaustausch mit der Atmosphäre hindert. Eine Modellierung zeigt nun: Selbst wenn von heute auf morgen alle Treibhausgasemissionen gestoppt werden könnten, würde der Effekt des Sauerstoffschwunds im Meerwasser sich fortsetzen.

Radikaler Emissionsstop in der Simulation

Bereits heute gibt es sogenannte regionale „Todeszonen“, in denen der Sauerstoffgehalt des Wassers besonders niedrig ist. Solche Todeszonen finden sich etwa auf dem Grund des Schwarzen Meeres oder der Ostsee. Aber auch der global betrachtet hat der Sauerstoffgehalt der Ozeane bereits um zwei Prozent abgenommen.

Andreas Oschlies vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel hat untersucht, wie sich der Trend zur Abnahme des globalen Sauerstoffgehalts in den Ozeanen fortsetzen könnte. Dabei kam ein Klima-Ozeanmodell zum Einsatz, das die jüngste Entwicklung von CO2-Emissionen, Temperaturen und Ozeanparametern modelliert. Ausgangspunkt bildeten dabei die realen Werte aus 2020, also ein atmosphärischer CO2-Wert von 411 ppm und einer Erwärmung von 1,03 Grad gegenüber den prähistorischen Werten.

Anschließend stoppte Oschlies in der Simulation alle Treibhausgas-Emissionen von heute auf 1morgen komplett und simulierte unter diesen Voraussetzungen den Verlauf bis 2650. So konnte er mitverfolgen, wie sich das Meer und das Klima unter diesen Bedingungen weiter entwickelten.

Ozeane reagieren mit deutlicher Verzögerung

Das Ergebnis ergab für die Ozeane einen deutlichen zeitlichen Nachlauf. Selbst der sofortige Stopp aller CO2-Emissionen würde den Sauerstoffschwund im Meerwasser nicht beenden: „Die Ergebnisse zeigen, dass sich sogar in diesem Extremszenario die Sauerstoffabnahme über Jahrhunderte fortsetzt und sich der bis heute realisierte Sauerstoffverlust des Ozeans mehr als vervierfacht“, so Oschlies. Im Jahr 2065 wäre dann das volle Ausmaß der bisherigen Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane erreicht: Der Sauerstoffgehalt wäre dann um 10 Prozent zurückgegangen.

Bisher sei weniger als ein Viertel des Sauerstoffschwundes eingetreten, der durch die vergangenen Emissionen angestoßen wurde, erklärt Oschlies weiter. Die restlichen drei Viertel stehen uns also noch bevor, können aber nicht mehr aufgehalten werden.

Tiefsee besonders betroffen

Am deutlichsten, gleichzeitig aber auch am langsamten, sei die Reaktion dabei in der Tiefsee. „ Rund 80 Prozent des schon feststehenden Sauerstoffverlusts ereignen sich unterhalb von 2.000 Meter Tiefe“, so der Forscher. In den tiefen Wasserschichten ist der Wasseraustausch bereits von Natur aus relativ gering. Diese Stabilität wird durch die sich verstärkende Schichtung des Wassers weiter gefördert, was vor allem in den tiefen Schichten des Pazifiks und des Südozeans zu einem deutlichen Sauerstoffmangel führt.

Die Reaktion in den oberen Wasserschichten erfolgt erheblich früher. Der Stopp der Emissionen kann hier die Ausweitung der Sauerstoffminimumzonen bereits in wenigen Jahren stoppen. Eine ambitionierte Klimapolitik könne daher dazu beitragen, die oberflächennahen Ökosysteme nicht weiter durch fortschreitende Sauerstoffabnahme zu schädigen.

via Geomar Helmholz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel