BIOACID: Weltweit erstes nationales Forschungsprogramm zur Ozeanversauerung.
Kohlendioxid lässt nicht nur die Temperaturen in der Atmosphäre steigen, sondern auch die Ozeane saurer werden.
Erst vor wenigen Jahren sind Meereswissenschaftler auf diese Entwicklung aufmerksam geworden. Die weitreichenden Folgen für Organismen - von winzigen Einzellern über Korallen und Fischen bis hin zu Walen - werden nun fieberhaft erforscht.
Mit BIOACID übernimmt Deutschland eine Vorreiterrolle in der internationalen Meeresforschung. Federführend für das Projekt ist das Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel.
Zu den von der Ozeanversauerung besonders bedrohten Arten gehört die Kaltwasserkoralle Lophelia pertusa, hier im Oslofjord (Norwegen) vom Tauchboot JAGO aus fotografiert.
[Foto: Karen Hissmann, IFM-GEOMAR]
Eine Kaltwasserkoralle Lophelia pertusa in den Kulturräumen des IFM-GEOMAR. Werden die Meere saurer, können Korallen voraussichtlich ihre Kalkskelette nicht mehr richtig bilden. Ganze Ökosysteme wären bedroht.
[Foto: Armin Form, IFM-GEOMAR]
BIOACID - der Name ist Programm. Die Bezeichnung des neuen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 8,5 Millionen Euro geförderten Verbundprojekts kommt von der englischen Abkürzung für Biological Impacts of Ocean ACIDification. Der Begriff umschreibt die zwei großen Schwerpunkte: "ACID" ist der englische Begriff für Säure und "BIO" steht für Biologie, also die Lebewesen im Meer. Am 1. September nehmen über 100 Wissenschaftler und Techniker aus 14 Partnerinstitutionen sowie einem Unternehmen aus dem Bereich der Sensortechnologie ihre Arbeit in BIOACID auf. Professor Ulf Riebesell, Meeresbiologe am IFM-GEOMAR und Koordinator des Verbundprojekts, freut sich auf die Herausforderung: "Mit BIOACID wird der hohe Stellenwert der Klimafolgenforschung in Deutschland deutlich, in diesem Fall die Auswirkungen auf die Ozeane und seine Bewohner. Mit dieser Förderung können wir ganz neue Wege in der Erforschung eines hochaktuellen Themas bestreiten."
Die zunehmende Versauerung der Ozeane durch von Menschen gemachtes Kohlendioxid lässt sich bereits heute zweifelsfrei belegen. Die Geschwindigkeit, mit der der Säuregrad des Meerwassers aktuell steigt, ist dabei beispiellos in den vergangenen 20 Millionen Jahren. Welche weitreichenden Konsequenzen dieser Prozess für die Ökosysteme im Meer und damit auch für den Menschen birgt, ist allerdings noch weitgehend unklar. Von der Fischerei bis hin zum Tourismus - viele Wirtschaftsbranchen, die ihren Lebensunterhalt vom Meer erzielen, werden von der Entwicklung betroffen sein.
Unter dem Dach von BIOACID werden Meeresbiologen, -chemiker und -physiker sowie Molekularbiologen, Paläontologen, Mediziner und Mathematiker zu verschiedenen Aspekten der Ozeanversauerung kooperieren. Auf dem Gebiet der Meerestechnik werden Ingenieure hochpräzise Messmethoden entwickeln. Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich dabei auf die Heimatmeere Nord- und Ostsee, sowie durch Ozeanversauerung besonders bedrohte Ökosysteme der Polargebiete und der Tropen. Ein beträchtlicher Teil der Finanzierung fließt in die Qualifizierung von Nachwuchswissenschaftlern. Das Verbundprojekt ist zunächst über einen Zeitraum von drei Jahren angelegt. Von der Gesamtfördersumme fließen 2,5 Millionen Euro an das Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften.
Das deutsche Verbundprojekt wird mit einem in Großbritannien im Jahr 2010 beginnenden nationalen Forschungsprogramm zur Ozeanversauerung eng zusammenarbeiten. Auch in den USA ist man bemüht, das dort in Vorbereitung befindliche Forschungsprogramm zur Ozeanversauerung mit den europäischen Programmen abzustimmen und zu vernetzen. Dass Deutschland bei der Erforschung der Ozeanversauerung eine Vorreiterrolle einnimmt, kommt nicht von ungefähr. Bereits 2006 hat der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) in einem Sondergutachten auf die Gefährdung der marinen Ökosysteme durch die zunehmende Versauerung des Meeres hingewiesen. Auch bei der Entwicklung und Umsetzung des EU Projekts zur Ozeanversauerung, EPOCA, spielen deutsche Wissenschaftler eine führende Rolle.
Universität Bochum:
Die Versauerung der Ozeane und ihre Folgen:
Bochumer Forscher beteiligt an BIOACID
BIOACID: 8,5 Mio. Euro für erstes nationales
Verbundprogramm
Kohlendioxid (CO2) lässt nicht nur die
Temperaturen in der Atmosphäre steigen, sondern auch die Ozeane saurer
werden. Erst vor wenigen Jahren sind Meereswissenschaftler auf diese
Entwicklung aufmerksam geworden. Die weitreichenden Folgen für
Organismen - von winzigen Einzellern über Korallen und Fische bis hin
zu Walen - werden nun fieberhaft erforscht. Mit BIOACID übernimmt
Deutschland eine Vorreiterrolle in der internationalen
Meeresforschung. Drei Forschungsgruppen der Ruhr-Universität Bochum
sind an dem Projekt beteiligt, das das Bundesforschungsministerium (BMBF)
mit 8,5 Mio. Euro fördert.
BIOACID - der Name ist Programm
Über 100 Wissenschaftler und Techniker aus 14
Partnerinstitutionen sowie einem Unternehmen aus der Sensortechnologie
nehmen am 1. September ihre Arbeit in BIOACID (Biological Impacts of
Ocean ACIDification) auf. Aus Bochum sind die Arbeitsgruppen von Prof.
Dr. Ralph Tollrian (Biologie und Biotechnologie, Evolutionsökologie
und Biodiversität der Tiere), Prof. Dr. Adrian Immenhauser (Geologie,
Sediment und Isotopengeologie) und Prof. Dr. Jörg Mutterlose
(Geologie, Paläontologie) an diesem Großprojekt beteiligt.
Biologen und Geologen in Zusammenarbeit
Unter dem Dach von BIOACID werden Meeresbiologen
und Geologen in Bochum zu verschiedenen Aspekten der Ozeanversauerung
kooperieren. Prof. Tollrian wird beispielhaft an Steinkorallen
untersuchen, wie sich die CO2-Zunahme in der Atmosphäre auf
kalkbildende Organismen auswirken kann. Dabei werden verschiedene
Entwicklungsstadien von Gameten bis zu adulten Tieren betrachtet.
Prof. Immenhauser und Prof. Mutterlose werden eine erdgeschichtlich
wichtige Phase an der Grenze vom Paläozän zum Eozän untersuchen (vor
ca. 56 Millionen Jahren), um abzuklären, wie sich in der Vergangenheit
eine vergleichbare Versauerung auf das Leben in den küstennahen Meeren
und den offenen Ozeanen ausgewirkt hat. Der Blick in die Vergangenheit
ermöglicht Rückschlüsse auf die Auswirkung saurer Ozeane auf die
marinen Ökosysteme im Bereich von Jahrzehnten bis Jahrtausenden. Damit
ergänzen sich die Ergebnisse der Biologen und der Geologen in diesem
interdisziplinären Projekt und die Bochumer Forscher leisten einen
wichtigen Beitrag zum Schutz der Meere.
Beispielloser CO2-Anstieg in den
letzten 20 Mio. Jahren
Die zunehmende Versauerung der Ozeane durch
menschengemachtes Kohlendioxid lässt sich bereits heute zweifelsfrei
belegen. Die Geschwindigkeit, mit der der Säuregrad des Meerwassers
aktuell steigt, ist dabei beispiellos in den vergangenen 20 Millionen
Jahren. Welche weitreichenden Konsequenzen dieser Prozess für die
Ökosysteme im Meer und damit auch für den Menschen birgt, ist
allerdings noch weitgehend unklar. Von der Fischerei bis hin zum
Tourismus - viele Wirtschaftsbranchen, die vom Meer abhängen, werden
von der Entwicklung betroffen sein.
Alfred-Wegener-Institut für Polar- und
Meeresforschung:
BIOACID - Großforschungsprojekt
untersucht die Versauerung der Ozeane
Nicht nur Flügelschnecken, sondern auch andere Tiere wie die
Kaltwasserkorallen, sind als erste von sinkenden pH-Werten betroffen.
Am 01. September 2009 startete das
Großforschungsprojekt BIOACID (Biological Impacts of Ocean
ACIDification), ein Verbundprojekt, das die Auswirkungen der
Ozeanversauerung auf Lebensgemeinschaften im Meer untersucht.
Im Rahmen von BIOACID sollen in
fächerübergreifender Zusammenarbeit unter anderem die Effekte der
Ozeanversauerung auf die Kalkbildung, das Wachstum und die Entwicklung
von Meeresorganismen ermittelt werden. An dem vom Bundesministerium
für Bildung und Forschung (BMBF) für die nächsten drei Jahre mit 8,5
Millionen Euro finanzierten Projekt sind insgesamt 14
Forschungsinstitute und Universitäten aus ganz Deutschland beteiligt.
Die Projektleitung liegt beim Leibniz-Institut für
Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel. Das Alfred-Wegener-Institut
für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft übernimmt
die stellvertretende Koordination und erhält insgesamt 2,9 Millionen
Euro Projektmittel.
Jährlich nehmen die sich erwärmenden Weltmeere ein
Drittel des Kohlendioxids (CO2) aus der Verbrennung
fossiler Energieträger auf. Wenn sich das CO2 in Meerwasser
löst, bildet sich Kohlensäure und die Konzentration von Karbonaten
nimmt ab. Dieses Phänomen wird als Ozeanversauerung bezeichnet. Das
Fehlen von ausreichend Karbonat schränkt die Fähigkeit vieler
Meeresorganismen ein, Schalen oder Skelettstrukturen aus Kalk zu
bilden. Betroffen sind aber auch ganze Ökosysteme wie beispielsweise
Korallenriffe. Felduntersuchungen zeigen, dass Effekte der
Ozeanversauerung auf wichtige Kalkbildner schon heute sichtbar sind.
Zudem zeigen einige Lebensräume, die natürlicherweise mit vulkanischem
CO2 angereichert sind, eine veränderte
Artenzusammensetzung. Der zusätzliche Eintrag von CO2
bedingt, dass hier nur wenige Kalkbildner überleben können. Andere
finden nicht mehr ausreichend Karbonate, um ihre Schalen aufzubauen.
Im Unterschied dazu ist das volle Ausmaß der Ozeanversauerung mit
seiner Wirkung auf einzelne Arten als auch auf ganze Ökosysteme und
damit letzten Endes auch auf die Fischerei noch unklar.
Die Polargebiete könnten auf die Ozeanversauerung
besonders empfindlich reagieren. "In kaltem Wasser ist die Löslichkeit
für CO2 groß", erläutert Prof. Dr. Hans-Otto Pörtner,
Tierphysiologe am Alfred-Wegener-Institut und stellvertretender
Koordinator des Projekts. "Die Ausgangssituation und damit auch die
künftig zu erwartenden Änderungen in der Wasserchemie sind ungünstiger
als in den wärmeren Meeren. Außerdem laufen viele biologische Vorgänge
in den polaren Meeren wegen der geringen Temperaturen verlangsamt ab,
so dass die Fähigkeit der Organismen, eine erhöhte CO2-Anreicherung
zu kompensieren, möglicherweise eingeschränkt ist." An die extremen
Umweltbedingungen angepasste Arten reagieren besonders empfindlich auf
Veränderungen. Somit stellen die Polargebiete eine Modellregion dar,
in der die Verschiebungen in den Nahrungsnetzen und Ökosystemen
aufgrund der Ozeanversauerung beispielhaft untersucht werden können.
"Mit seiner Kompetenz auf dem Gebiet der polaren Meeresforschung wird
das Alfred-Wegener-Institut einen wichtigen Beitrag zu den
Untersuchungen im Rahmen von BIOACID leisten", so Pörtner weiter.
Projektpartner:
- Koordination: Leibniz-Institut für Meereswissenschaften IFM-GEOMAR, Kiel
- Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven
- Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
- Heinrich-Heine-Universität, Düsseldorf
- Jacobs-University, Bremen
- Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin
- Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
- Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen
- PreSens Precision Sensing GmbH, Regensburg
- Ruhr-Universität Bochum
- Universität Bremen
- Universität Hamburg
- Universität Rostock
- Westfälische Wilhelms - Universität Münster
Quellen und Artikel:
-
Bioacid:
Biological Impacts of Ocean ACIDification
