Mehr CO2 wird es winzigen geschälten Organismen erschweren, den Kohlenstoffkreislauf des Ozeans aufrechtzuerhalten, wie neue Untersuchungen belegen.
Für die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaftliche Berichte, Wissenschaftler an der University of California, Davis, züchteten Foraminiferen - einzellige Organismen von der Größe eines Sandkorns - unter zukünftig hohem CO2 Bedingungen. Diese winzigen Organismen, im Allgemeinen „Forame“ genannt, sind in der Meeresumwelt allgegenwärtig und spielen eine Schlüsselrolle in Nahrungsnetzen und im Kohlenstoffkreislauf der Ozeane.
Nachdem die Wissenschaftler sie einer Reihe von Säurewerten ausgesetzt hatten, stellten sie fest, dass unter hohem CO2Unter sauren Bedingungen hatten die Foraminiferen Probleme, ihre Muscheln aufzubauen und Stacheln zu bilden, ein wichtiges Merkmal ihrer Muscheln.
Sie zeigten auch Anzeichen von physiologischem Stress, reduzierten ihren Stoffwechsel und verlangsamten ihre Atmung auf ein nicht nachweisbares Niveau.
Dies ist die erste Studie dieser Art, die die kombinierten Auswirkungen von Muschelbildung, Wirbelsäulenreparatur und physiologischem Stress bei Foraminiferen unter hohem CO zeigt2 Bedingungen. Die Studie legt nahe, dass gestresste und beeinträchtigte Foraminiferen auf eine größere Störung des Kohlenstoffkreislaufs im Ozean hindeuten könnten.
"Nicht aus den Augen, aus dem Sinn"
Foraminiferen bauen ihre Schalen aus Kalziumkarbonat, das einen wesentlichen Beitrag zum Ausgleich des Kohlenstoffkreislaufs leistet.
Normalerweise verkalken gesunde Foraminiferen ihre Muscheln und sinken nach ihrem Tod auf den Meeresboden, wobei sie den Kalzit mitnehmen. Dadurch wird die Alkalität, die zur Neutralisierung der Säure beiträgt, auf den Meeresboden verlagert.
Wenn Foraminiferen weniger verkalken, verringert sich auch ihre Fähigkeit, den Säuregehalt zu neutralisieren, was den tiefen Ozean saurer macht.
Aber was im tiefen Ozean passiert, bleibt nicht im tiefen Ozean.
"Es ist nicht außer Sicht und Verstand", sagt die Hauptautorin Catherine Davis, Doktorandin an der UC Davis während des Studiums und jetzt Postdoktorandin an der University of South Carolina. „Das angesäuerte Wasser aus der Tiefe wird wieder aufsteigen. Wenn wir etwas tun, das den tiefen Ozean säuert, beeinflusst dies die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und im Ozean auf Zeitskalen von Tausenden von Jahren. “
Laut Davis zeigen die geologischen Aufzeichnungen, dass solche Ungleichgewichte in den Weltmeeren vorgekommen sind, jedoch nur in Zeiten größerer Veränderungen.
"Dies deutet auf einen der längerfristigen Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels hin, den wir noch nicht verstehen", sagt Davis.
Ein Fenster in die Zukunft
Ein Weg, wie angesäuertes Wasser an die Oberfläche zurückkehrt, ist das Aufsteigen, wenn starke Winde in regelmäßigen Abständen nährstoffreiches Wasser aus dem tiefen Ozean an die Oberfläche drücken. Das Aufschwimmen unterstützt einige der produktivsten Fischereien und Ökosysteme der Erde. Aber zusätzliches anthropogenes oder vom Menschen verursachtes CO2 Es wird erwartet, dass das System Auswirkungen auf die Fischerei und die Küstenökosysteme hat.
Das Bodega Marine Laboratory von UC Davis in Nordkalifornien befindet sich in der Nähe eines der intensivsten Küstengebiete der Welt. Manchmal ist es Bedingungen ausgesetzt, denen der größte Teil des Ozeans seit Jahrzehnten oder Hunderten von Jahren nicht mehr ausgesetzt sein wird.
„Saisonaler Anstieg bedeutet, dass wir die Möglichkeit haben, Organismen mit hohem CO zu untersuchen2, saures Wasser heute - ein Fenster, wie der Ozean in Zukunft häufiger aussehen könnte “, sagt Co-Autorin Tessa Hill, Professorin für Geo- und Planetenwissenschaften. „Wir hätten erwarten können, dass eine gut an Nordkalifornien angepasste Foraminiferenart nicht negativ auf hohen CO reagiert2 Bedingungen, aber diese Erwartung war falsch.
„Diese Studie gibt einen Einblick, wie ein wichtiger Meereskalkbildner auf zukünftige Bedingungen reagieren und Welligkeitseffekte durch Nahrungsnetze und Kohlenstoff auslösen kann. Die anderen Koautoren der Studie stammen von UC Davis und dem Virginia Institute of Marine Science. Die National Science Foundation und das Johanna M. Resig Fellowship der Cushman Foundation unterstützten die Studie.
Quelle: UC Davis
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