Die Animation veranschaulicht die Entstehung einer Sauerstoffminimumzone an den östlichen Kontinentalgrenzen in den Tropen. In den Auftriebsgebieten der Ozeane kommt es zu Sauerstoffmangel. Hier gelangt nährstoffreiches Tiefenwasser an die Oberfläche. Der Reichtum an Nährstoffen und Plankton an der Oberfläche führt zu einem hohen Sauerstoffverbrauch in tieferen Zonen. Dort treten nur schwache Strömungen auf, die relativ sauerstoffarmes Wasser transportieren. Animation: Rita Erven/GEOMAR
Sauerstoff im Ozean – Den Meeren geht die Luft aus
In einigen Regionen ist Sauerstoff natürlicherweise in sehr geringen Konzentrationen im Meer vorhanden, und dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Lebensbedingungen in diesen Regionen. Dabei handelt es sich nicht um kleine, versteckte Winkel der Ozeane, sondern um beträchtliche Gebiete des Weltozeans: Die so genannten Sauerstoffminimumzonen (OMZ) erstrecken sich über weite Teile der tropischen Meere.
Am GEOMAR werden die komplexen biogeochemischen Wechselwirkungen im Ozean schon seit vielen Jahren untersucht, unter anderem im von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereich 754 Klima- Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean (SFB 754).
Im Fokus standen die Änderungen des ozeanischen Sauerstoffgehalts, deren mögliche Auswirkung auf die Sauerstoffminimumzonen und die Folgen auf das globale Wechselspiel von Klima und Biogeochemie des tropischen Ozeans, um eine genauere Vorhersage von zukünftigen biogeochemischen Veränderungen im Ozean und den damit verbundenen klimatischen Konsequenzen zu erlauben.
Das Dekaden-Programm GOOD
Als Beitrag zur Dekade der Meeresforschung für Nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen koordiniert das GEOMAR das Programm Global Ocean Oxygen Decade (GOOD) im Namen des Global Ocean Oxygen Network (GO2NE). GOOD wird das weltweite Bewusstsein für den Sauerstoff-Verlust im Ozean wecken, umsetzbares Wissen bereitstellen und Strategien und Lösungen zur Minderung und Anpassung entwickeln, um Ökosystemleistungen des Ozeans zu sichern und Auswirkungen auf die marine Wirtschaft zu reduzieren.
"Der Ozean verliert seinen Sauerstoff in alarmierender Geschwindigkeit, was eine Bedrohung für die marinen Ökosysteme und die Dienstleistungen des Ozeans für die Gesellschaft darstellt. Mit dem GOOD-Programm werden wir Wissenschaft und Gesellschaft zusammenbringen, um die Sauerstoffveränderungen besser zu verstehen und zu überwachen sowie Lösungen für die Begrenzung und Anpassung zu entwickeln", sagt Prof. Dr. Andreas Oschlies, Koordinator von GOOD am GEOMAR.
Wie die Sauerstoffabnahme weltweit in den Fokus tritt
Die Ergebnisse von mehr als zehn Jahren Forschung sind beunruhigend: Die Wassermenge im Ozean, der jeglicher Sauerstoff fehlt, ist in den vergangenen 50 Jahren um das Vierfache gewachsen. Global haben die Weltmeere zwei Prozent Sauerstoff verloren. Langfristig können diese Veränderungen weitreichende Konsequenzen für marine Ökosysteme und das Klima haben. Als wesentliche Gründe gelten die zunehmende Erwärmung und die Überdüngung der Meere. Dazu zeigt der Vergleich von Messdaten und Ergebnissen komplexer Modellsimulationen, dass auch die besten Computer-Modelle die bisher beobachteten Veränderungen deutlich unterschätzen. Bei der Abschlusskonferenz des SFB 754 veröffentlichten die Wissenschaftler:innen 2019 daher einen eindringlichen Appell, die „Kieler Erklärung“, in dem sie zu mehr Meeres- und Klimaschutz aufrufen.
Mit diesem Film zieht der SFB 754 ein Fazit und weist gleichzeitig auf die neuen Forschungsaufgaben hin, die sich aus seiner Arbeit ergeben haben. Dazu gehört eine bessere Ozeanbeobachtung sowie die Frage, wie ein weiterer Sauerstoffverlust vermieden werden kann.
Brettspiel "Der Stickstoffzyklus"
In den Sauerstoffminimumzonen finden Prozesse statt, die auch den Stickstoffkreislauf des Ozeans beeinflussen. Diese Zusammenhänge können auf spielerische Weise mit diesem Spiel von Sally Soria-Dengg vom SFB 754 Outreach entdeckt werden. Gestaltung: Rita Erven/GEOMAR
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