2019 war ein Rekordjahr: das dritte wärmste Jahr in Folge in den Ozeanen, berichteten Forscher im Januar 2020 in der Zeitschrift "Advances in Atmospheric Sciences".
Ein Forscherteam am Museum für Naturkunde Berlin untersucht Fossilien, die von einer früheren Episode der Meereserwärmung und ihren Auswirkungen auf das Leben im Meer zeugen. Eines der Ziele ist die Entwicklung besserer Vorhersagemöglichkeiten für langfristige Reaktionen auf den gegenwärtigen, vom Menschen verursachten Klimawandel.
Ozeane außer Atem
„Wir konzentrieren uns auf ein marines Aussterbeereignis, das sich vor etwa 183 Millionen Jahren, im frühen Jura, ereignete“, sagt Veronica Piazza, die an ihrer von Martin Aberhan betreuten Doktorarbeit arbeitet. Zur Zeit dieses Massenaussterbens im Unteren Toarcium („Early Toarcian Oceanic Anoxic Event“, TOAE) erlebte die Erde eine Episode globaler Erwärmung mit einem mittleren Temperaturanstieg von bis zu 3,5 Grad Celsius in den subtropischen Meeren.Dies wirkte sich stark auf die marinen Ökosysteme aus, da die Ozeane einen großen Teil der Wärme aufnahmen. Die erhöhten Wassertemperaturen wirkten sich direkt und indirekt auf die Organismen aus, oft in Verbindung mit Sauerstoffmangel, Versauerung des Meerwassers oder beidem.
Vielerorts waren niedrige Sauerstoffkonzentrationen Ursache des Massenaussterbens. Im heutigen Südwesteuropa kam es jedoch nicht zu Sauerstoffmangel, und Fossilien von dort wurden bisher nicht eingehend erforscht. „Wir wollen besser verstehen, wie der Klimawandel die bodenbewohnenden Organismen im flachen Meer, das diese Regionen bedeckte, beeinflusst hat“, sagt Piazza.
Insbesondere untersucht das Team den Einfluss der Temperatur auf die Körpergröße von Brachiopoden und Mollusken sowie auf die taxonomische und ökologische Struktur der benthischen Gemeinschaften: welche Arten auf dem Meeresboden vorkamen und wie sie lebten.
Die Fossilien befinden sich heute auf dem Land, in alten Meeresbodenbetten in Portugal und Spanien. Die Forscher versuchen, die zeitlichen Veränderungen der Artengemeinschaften fein aufzulösen, um sie mit den temperaturabhängigen Treibern in Verbindung bringen zu können. Sie messen die Größe der Schalen von Brachiopoden und Mollusken und analysieren die Daten.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Körpergröße als frühe Reaktion auf Stress vor und während der Umweltkrise abnimmt. Größere Arten sind stärker betroffen als kleinere Arten. „Und wir sehen, dass die Organismen lange Zeit betroffen sind“, sagt Piazza. Die Zeitspanne der Umweltbeeinträchtigungen im Zusammenhang mit dem TOAE dauerte bis zu 900.000 Jahre. „Dies mag geologisch gesehen eine relativ kurze Zeit sein, aber für menschliche Zeitskalen ist es wie eine Ewigkeit“, fügt die Forscherin hinzu.
Projekt-Titel
Entwicklung benthischer, mariner Faunen SW-Europas unter klimatischem Stress während des Unteren Jura (Pliensbach-Toarc) (EvoBiv)
Kooperationspartner
- Luis V. Duarte (MARE & Universidade de Coimbra)
- Tina Klein, Simone Kasemann and Friedrich Lucassen (MARUM & University of Bremen)
- Simon Schneider (CASP)
- Clemens V. Ullmann (University of Exeter)
- Hans O. Pörtner, Charlotte Meyer and Sandra Goetze (Alfred Wegener Institute)
- Wolfgang Kiessling (Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg)