Wissenschaft

Änderung der Widerstandsfähigkeit der Ozeane gegenüber dem Klimawandel

Der Sauerstoffgehalt in den alten Ozeanen war überraschend widerstandsfähig gegen den Klimawandel, wie neue Forschungsergebnisse belegen.

Wissenschaftler verwendeten geologische Proben, um den Sauerstoffgehalt des Ozeans während einer Zeit der globalen Erwärmung vor 56 Millionen Jahren abzuschätzen – und entdeckten eine “begrenzte Ausbreitung” von Anoxie auf dem Meeresboden (Abwesenheit von Sauerstoff).

Die globale Erwärmung – sowohl in der Vergangenheit als auch in der Gegenwart – senkt den Sauerstoffgehalt der Ozeane. Die neue Studie legt jedoch nahe, dass die Erwärmung um 5 ° C im paläozänen Eozän-Wärmemaximum (PETM) zu einer Anoxie von nicht mehr als 2% führte des globalen Meeresbodens.

Die heutigen Bedingungen unterscheiden sich jedoch von denen von PETM – die derzeitigen Kohlenstoffemissionen sind viel schneller und wir fügen den Ozeanen Nährstoffverschmutzung hinzu – beides kann zu einem schnelleren und größeren Sauerstoffverlust führen.

Die Studie wurde von einem internationalen Team durchgeführt, dem Forscher der ETH Zürich, University of Exeter und Royal Holloway, University of London, angehörten.

“Die gute Nachricht unserer Studie ist, dass das Erdsystem vor 56 Millionen Jahren trotz der starken globalen Erwärmung widerstandsfähig gegen Desoxygenierung des Meeresbodens war”, sagte der Hauptautor Dr. Matthew Clarkson von der ETH Zürich.

„Es gibt jedoch Gründe, warum die Dinge heute anders sind.

Insbesondere glauben wir, dass das Paläozän mehr Sauerstoff in der Luft hatte als jetzt, was eine Anoxie weniger wahrscheinlich macht.

“Darüber hinaus bringt menschliche Aktivität durch Düngemittel und Umweltverschmutzung mehr Nährstoffe in den Ozean, was zu Sauerstoffverlust führen und die Umweltzerstörung beschleunigen kann.”

Um den Sauerstoffgehalt im Ozean während des PETM abzuschätzen, analysierten die Forscher die Isotopenzusammensetzung von Uran in Ozeansedimenten, die die Sauerstoffkonzentrationen verfolgt.

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Überraschenderweise haben sich diese während der PETM kaum verändert.

Dies legt eine Obergrenze fest, wie viel Sauerstoff sich im Ozean verändert haben könnte.

Auf den Ergebnissen basierende Computersimulationen deuten auf eine maximale Verzehnfachung der Fläche des Meeresbodens ohne Sauerstoff hin, wodurch sich die Gesamtfläche auf nicht mehr als 2% des globalen Meeresbodens beläuft.

Dies ist immer noch bedeutsam, etwa zehnmal so hoch wie das moderne Feld der Anoxie, und in einigen Teilen des Ozeans gab es eindeutig nachteilige Auswirkungen und Aussterben des Meereslebens.

Der Co-Autor Professor Tim Lenton, Direktor des Exeter Global Systems Institute, bemerkt: „Diese Studie zeigt, wie sich die Widerstandsfähigkeit des Erdklimasystems im Laufe der Zeit verändert hat.

“Die Ordnung der Säugetiere, denen wir angehören – der Primaten – hat ihren Ursprung in der PETM. Leider scheinen die Ozeane, als wir uns in den letzten 56 Millionen Jahren entwickelt haben, weniger widerstandsfähig geworden zu sein.”

Professor Lenton fügte hinzu: “Während die Ozeane zu diesem Zeitpunkt widerstandsfähiger waren als wir in der Vergangenheit dachten, sollte uns nichts von der dringenden Notwendigkeit ablenken, Emissionen zu senken und die Klimakrise zu bewältigen.”

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Das Forschungsteam bestand aus der University of Cambridge und der Cardiff University.

Der Artikel, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturkommunikationträgt den Titel: “Obergrenzen für den Grad der Anoxion des Meeresbodens während der PETM von Uranisotopen.”

Dieses Projekt wurde aus Mitteln des Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizont 2020“ der Europäischen Union im Rahmen der Marie-Sklodowska-Curie-Finanzhilfevereinbarung Nr. 795722 finanziert.

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Lili Falk

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