Die Nordsee ist von einem massiven Temperaturanstieg betroffen, der nicht nur durch die allgemeine globale Erwärmung, sondern auch durch häufigere und intensivere Hitzewellen verursacht wird. Diese Entwicklungen haben signifikante Auswirkungen auf das marine Ökosystem, insbesondere auf das Plankton, dessen Bestandteile eine zentrale Rolle im Nahrungsnetz des Meeres spielen. Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) haben die Veränderungen in der Planktonpopulation, die durch diese Hitzewellen hervorgerufen werden, umfassend untersucht.
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Nordsee dramatisch verändert. Eine Erwärmung um 1,9 Grad Celsius seit 1962, das Eindringen neuer Arten und der Anstieg des Meeresspiegels sind nur einige der tiefgreifenden Veränderungen, die das Ökosystem betreffen. Diese Veränderungen erscheinen auf den ersten Blick graduell und könnten den Eindruck erwecken, dass sich die Natur anpassen kann. Doch Dr. Cédric Meunier, ein führender Forscher am AWI, weist darauf hin, dass die marinen Hitzewellen ein entscheidendes Element in diesem Bild darstellen. Diese Hitzewellen führen zu plötzlichen Temperaturanstiegen, die für verschiedene marine Organismen gravierende Folgen haben.
Um die Auswirkungen dieser Hitzewellen zu verstehen, analysieren die Forscher historische Daten zur Temperaturentwicklung in der Nordsee. Sie fanden heraus, dass die Häufigkeit und Dauer von Hitzewellen in der Deutschen Bucht seit den letzten Jahrzehnten zugenommen haben, wobei diese vor allem im Spätsommer auftreten, wenn die Wassertemperaturen ohnehin am höchsten sind. In einer frühen Studie wurde festgestellt, dass diese Hitzewellen bereits in der Vergangenheit signifikante Veränderungen im Verhalten und in der Verbreitung von Planktonarten bewirken konnten. Margot Deschamps, eine Expertin für Zooplankton, erklärte, dass unter den Bedingungen hoher Temperaturen bestimmte Gruppen von Organismen, wie zum Beispiel Ruderfußkrebse, stark dezimiert wurden, während andere Arten, insbesondere solche, die von den neuen Bedingungen profitieren konnten, zunehmen.
Neuere Forschungsarbeiten am AWI, die in einem modernen Mesokosmos-Experiment durchgeführt wurden, erlaubten den Wissenschaftlern, zukünftige Szenarien zu simulieren. Diese Experimente nutzen große Zylinder, die mit Nordseewasser gefüllt sind und in denen Temperatur, pH-Wert und Nährstoffgehalt gezielt manipuliert werden können. Die Simulationen basieren auf den Prognosen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), die für das Jahr 2100 eine globale Erwärmung von etwa 4 Grad Celsius vorhersagen, wobei die CO2-Emissionen weiter steigen werden. Die Experimente wurden sowohl unter aktuellen Bedingungen als auch unter den prognostizierten Bedingungen des IPCC durchgeführt, ergänzt durch die Simulation von Hitzewellen.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Klimawandel und die damit einhergehenden Hitzewellen tiefgreifende Veränderungen in der Planktongemeinschaft hervorrufen. Einige Bakterienarten profitieren von den veränderten Bedingungen, während bei Phytoplankton und Zooplankton eine Verschiebung in der Artenzusammensetzung zu beobachten ist. Im Phytoplankton bleibt die Gesamtbiomasse zwar stabil, jedoch verändert sich die Artenvielfalt zugunsten kleinerer Arten. Gleichzeitig gibt es beim Zooplankton einen Rückgang in der Gesamtbiomasse, insbesondere bei Arten wie dem biolumineszenten Noctiluca scintillans.
Die Forschungsergebnisse zeigen klar, dass die steigenden Temperaturen und die häufigeren Hitzewellen die Gemeinschaft der Planktonarten in der Nordsee erheblich beeinflussen. Dr. Meunier betont, dass ein reiner Fokus auf durchschnittliche Temperaturveränderungen für zukünftige Prognosen nicht ausreicht. Die kurzfristigen Effekte von Hitzewellen müssen ebenfalls berücksichtigt werden, da sie die Basis des marinen Nahrungsnetzes stark beeinflussen können. Dies könnte letztlich auch weitreichende Folgen für höhere trophische Ebenen, wie Fische und andere Meeresbewohner, haben. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, sowohl die langfristigen Klimatrends als auch die kurzfristigen, extremen Wetterereignisse im Auge zu behalten, um die zukünftige Entwicklung des marinen Ökosystems besser zu verstehen.
