Die globale Erwärmung wird wahrscheinlich abrupte Veränderungen in Algengemeinschaften verursachen, die für die Aufrechterhaltung eines gesunden Ökosystems für das Leben im Meer „wesentlich“ sind, wobei Großbritannien laut Forschung wahrscheinlich „stark betroffen“ sein wird.
Eine neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturkommunikation, hat herausgefunden, dass die Klimakrise dazu führen könnte, dass sich die Grenzen der „Bruchpunkte“ der Biodiversität in den Ozeanen verschieben, wenn sich die wärmere Hemisphäre ausdehnt.
Die sogenannten „Break Points“ sind Gebiete, in denen die Temperatur des oberen Ozeans im Jahresdurchschnitt etwa 15 Grad beträgt und kaltes und warmes Wasser trennt.
Die Forschung der University of East Anglia (UEA) und der Earlham-Institut in Norwich geht davon aus, dass Veränderungen der mikrobiellen Diversität aufgrund der Erwärmung an diesen Punkten abrupter erfolgen werden, was möglicherweise zu großen Problemen für marine Ökosysteme führt.
Forscher glauben jedoch, dass die Veränderungen verhindert werden könnten, wenn die Regierungen schnell handeln, um die Klimakrise zu stoppen.
„Algen sind wichtig für die Aufrechterhaltung eines gesunden Ökosystems, um das Leben im Meer auszugleichen“, sagte Professor Thomas Mock von der UEA School of Environmental Sciences.
„Indem sie Energie aus Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser absorbieren, produzieren sie organische Verbindungen, von denen Meereslebewesen leben können.
„Diese Organismen untermauern einige der größten Nahrungsnetze der Erde und treiben globale biogeochemische Kreisläufe an.“
Herr Mock fügte hinzu: „Temperaturänderungen, die für mindestens 20 Prozent der jährlichen globalen Kohlenstofffixierung verantwortlich sind, könnten einen erheblichen Einfluss auf die Algen haben, von denen unsere Meeressysteme, Fischerei und die Artenvielfalt der Ozeane abhängig sind.“
Die Forschung, die von Wissenschaftlern der UEA in Zusammenarbeit mit dem US-Energieministerium, dem Joint Genome Institute und dem Earlham Institute geleitet wurde, wurde über mehr als 10 Jahre von einem internationalen Team von 32 Forschern durchgeführt.
Es beinhaltete die erste Pol-zu-Pol-Analyse der geografischen Verteilung von Algen in den Ozeanen und untersuchte, wie sich ihre Genaktivität aufgrund der Umweltbedingungen im oberen Ozean verändert.
Die Forscher schätzten dann, wie sich die Verteilung dieser Algengemeinschaften ändern könnte, basierend auf einem Modell der Erwärmung aufgrund steigender CO2-Werte des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC).
Herr Mock sagte, dass die Forschungsergebnisse „wesentlich für die Vorhersage der Folgen der globalen Erwärmung“ seien und möglicherweise als Richtschnur für das Umweltmanagement dienen würden.
„Wir können damit rechnen, dass die Meeressysteme um Großbritannien und andere Länder auf diesem Breitengrad stark betroffen sein werden, und zwar plötzlicher als bisher angenommen“, warnte er.
„Die größte Veränderung des Ökosystems wird eintreten, wenn marine Mikroalgengemeinschaften und ihre assoziierten Bakterien in Großbritannien durch ihre Gegenstücke in warmem Wasser ersetzt werden.
„Es wird erwartet, dass dies durch die sich polwärts verschiebende Ökosystemgrenze oder den ‘Biodiversitätsbruchpunkt’ verursacht wird, der beide Gemeinschaften trennt. Dazu muss die jahresdurchschnittliche obere Ozeantemperatur wärmer als 15 °C werden.“
Professor Tim Lenton von der University of Exeter, der ebenfalls an der Forschung beteiligt war, fügte hinzu, dass durch die Erwärmung verursachte Veränderungen des marinen Ökosystems Auswirkungen auf die Fischerei und den Meeresschutz haben würden.
„Da sich der Ozean in diesem Jahrhundert mit dem Klimawandel erwärmt, sagen wir voraus, dass sich der „Bruchpunkt“ zwischen kalten, polaren Mikroalgengemeinschaften und warmen, nichtpolaren Mikroalgengemeinschaften nach Norden durch die Meere um die Britischen Inseln bewegen wird“, sagte Lenton.
„Da Mikroalgen die Grundlage der Nahrungskette sind, können wir große Veränderungen im restlichen Meeresökosystem erwarten, mit Auswirkungen auf die Fischerei und den Meeresschutz.
„Die ‚biologische Kohlenstoffpumpe‘, bei der der Ozean Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnimmt, wird sich mit dieser Verschiebung der Mikroalgengemeinschaften ändern – höchstwahrscheinlich weniger effektiv –, was wiederum die globale Erwärmung verstärken könnte.“