27. Mai. 2020
Scha­len von plank­to­ni­schen Fo­ra­mi­ni­fe­ren aus eis­zeit­li­chen Se­di­men­ten im At­lan­tik. Fos­si­li­en wie die­se wur­den in die­ser Stu­die ver­wen­det, um zu zei­gen, dass die glo­ba­le Er­wär­mung zu ei­nem Rück­gang der tro­pi­schen ma­ri­nen Bio­di­ver­si­tät füh­ren kann.

Scha­len von plank­to­ni­schen Fo­ra­mi­ni­fe­ren aus eis­zeit­li­chen Se­di­men­ten im At­lan­tik. Fos­si­li­en wie die­se wur­den in die­ser Stu­die ver­wen­det, um zu zei­gen, dass die glo­ba­le Er­wär­mung zu ei­nem Rück­gang der tro­pi­schen ma­ri­nen Bio­di­ver­si­tät füh­ren kann.

Ändert sich das Um­feld ei­ner Art, sucht sie sich ei­nen an­de­ren Le­bens­raum. Steigt etwa die Tem­pe­ra­tur, zie­hen wär­me­lie­ben­de Ar­ten in hö­he­re Brei­ten. Der so ent­stan­de­ne Ver­lust der Ar­ten­viel­falt in den Her­kunfts­re­gio­nen wird durch das Ein­wan­dern an­de­rer Ar­ten kom­pen­siert. Eine Aus­nah­me bil­den die Tro­pen: Da es au­ßer­halb der tro­pi­schen Brei­ten kei­ne Ar­ten gibt, die an wär­me­re Be­din­gun­gen an­ge­passt sind, kann in­fol­ge ei­ner Er­wär­mung die Ar­ten­viel­falt dort nur sin­ken. Eine neue Stu­die zeigt, dass ein sol­cher Rück­gang der Bio­di­ver­si­tät im tro­pi­schen Oze­an nach der letz­ten Eis­zeit statt­ge­fun­den hat.

Ein in­ter­na­tio­na­les Team, zu dem auch Prof. Mi­chal Ku­ce­ra und Dr. Kers­tin Kret­sch­mer vom MARUM – Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten der Uni­ver­si­tät Bre­men zäh­len, hat da­für gut er­hal­te­ne Mi­kro­fos­si­li­en in Mee­res­se­di­men­ten un­ter­sucht. Die Er­geb­nis­se deu­ten dar­auf hin, dass sich die Ar­ten­viel­falt wei­ter ver­rin­gert, wenn die men­schen­ver­ur­sach­te Kli­ma­ver­än­de­rung nicht be­grenzt wird.
 
Die im Fach­jour­nal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ver­öf­fent­lich­te For­schungs­ar­beit re­kon­stru­iert an­hand von Fos­si­li­en die glo­ba­len ozea­ni­schen Bio­di­ver­si­täts­mus­ter für die letz­te Eis­zeit (vor etwa 20.000 Jah­ren) und für die Zeit vor dem An­fang der ak­tu­el­len Erd­er­wär­mung. Die­se Er­geb­nis­se ha­ben die For­schen­den ge­nutzt, um Pro­gno­sen für die nahe Zu­kunft (2090er-Jah­re) zu er­stel­len. Ak­tu­ell gibt es in äqua­to­ria­len Brei­ten ei­nen Ein­bruch in der Ar­ten­viel­falt – laut der For­schen­den ähn­lich dem in vor­in­dus­tri­el­ler Zeit. Im Ge­gen­satz hier­zu gab es die­sen so ge­nann­ten "Di­ver­si­täts­ein­bruch" al­ler­dings nicht wäh­rend der letz­ten Eis­zeit.

Der Rück­gang der Ar­ten­viel­falt in den Tro­pen ist eine Fol­ge da­von, dass sich die Erde nach der letz­ten Eis­zeit er­wärmt hat. Das, so schluss­fol­gern die For­schen­den, wird ak­tu­ell durch die men­schen­ge­mach­te Er­wär­mung ver­stärkt. Bis zum Ende des 21. Jahr­hun­derts könn­te so die tro­pi­sche Viel­falt auf ein Ni­veau zu­rück­ge­hen, das seit Mil­lio­nen von Jah­ren nicht mehr be­ob­ach­tet wur­de, wenn die Zu­kunft mit dem "Busi­ness-as-usu­al"-Sze­na­rio der CO2-Emis­sio­nen über­ein­stim­me, heißt es in der Ver­öf­fent­li­chung. Das wür­de sich auch auf den ge­sam­ten Oze­an als größ­ten Le­bens­raum der Erde aus­wir­ken. Ändert sich etwa die Viel­falt und so die Pro­duk­ti­vi­tät des Phy­to­plank­tons, könn­ten gan­ze Nah­rungs­ket­ten bis hin zum Men­schen ge­stört wer­den – und so die Ar­ten­viel­falt im Oze­an wei­ter ver­rin­gern.

Um den ver­gan­ge­nen Zu­stand der tro­pi­schen Ar­ten­viel­falt zu re­kon­stru­ie­ren, ha­ben die For­schen­den win­zi­ge Kalk­ge­häu­se von fos­si­lem Plank­ton, den Fo­ra­mi­ni­fe­ren, ver­wen­det. De­ren Scha­len sind in ma­ri­nen Se­di­men­ten kon­ser­viert und die­nen durch ihre Zu­sam­men­set­zung den For­schen­den als eine Art Ar­chiv ver­gan­ge­ner Um­welt­be­din­gun­gen.

"Die Bio­di­ver­si­tät ist in den Tro­pen nor­ma­ler­wei­se hoch und an den Po­len nied­rig. Wir nen­nen die­ses wich­ti­ge Mus­ter den Brei­ten­gra­di­ent der Bio­di­ver­si­tät", sagt Mo­ria­ki Yas­u­ha­ra von der Uni­ver­si­tät Hong­kong (Chi­na). An­hand die­ses Gra­di­en­ten lässt sich die Ar­ten­viel­falt auch glo­bal be­trach­ten und ver­glei­chen. Neue­re Stu­di­en hät­ten laut Yas­u­ha­ra je­doch ge­zeigt, dass die Ar­ten­viel­falt am Äqua­tor ab­nimmt: der Brei­ten­gra­di­ent der Di­ver­si­tät flacht ab. "Wir woll­ten un­ter­su­chen, was die Ur­sa­che da­für ist und ob es sich da­bei um ein neue­res Mus­ter han­delt."

Das Au­to­ren­team sieht ei­nen Zu­sam­men­hang zwi­schen der glo­ba­len Er­wär­mung und der rück­läu­fi­gen Ar­ten­viel­falt in den Tro­pen. "Das be­deu­tet, dass die ozea­ni­sche Viel­falt am Äqua­tor bis zum Ende die­ses Jahr­hun­derts auf ein in der Ge­schich­te der Mensch­heit noch nie da­ge­we­se­nes Ni­veau zu­rück­ge­hen könn­te", sagt Co-Au­tor De­rek P. Tit­ten­sor, Pro­fes­sor an der Dal­hou­sie Uni­ver­si­tät (Ka­na­da).

"Un­se­re Er­geb­nis­se zei­gen wie die Un­ter­su­chung ver­gan­ge­ner ma­ri­ner Öko­sys­te­me, über­lie­fert in Se­di­men­ten der Tief­see, Sze­na­ri­en des Di­ver­si­täts­wech­sels als Fol­ge der Erd­er­wär­mung lie­fern kön­nen, die es uns er­mög­li­chen, die Fol­gen des glo­ba­len Wan­dels bes­ser zu be­wer­ten", fügt Co-Au­tor Mi­chal Ku­ce­ra vom MARUM hin­zu.


Quelle: MARUM, Zentrum für marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen