Der Klimawandel hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Umwelt und stellt eine ernsthafte Bedrohung für verschiedene Lebensformen dar, insbesondere für Plankton, das als Grundlage der marinen Nahrungskette fungiert. Ein Team von Wissenschaftlern am MARUM, dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, hat kürzlich herausgefunden, dass bereits geringfügige klimatische Veränderungen signifikante Auswirkungen auf die Zusammensetzung von Planktongemeinschaften hatten. Diese Erkenntnisse wurden in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht und bieten wertvolle Einblicke in die Reaktionen der Meeresökosysteme auf Klimaveränderungen.
Ein großer Teil des Kohlenstoffdioxids, das durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre gelangt, wird von den oberen Schichten der Ozeane absorbiert. Diese Absorption führt zur Versauerung der Ozeane, was für die empfindlichen Planktonarten, die an der Meeresoberfläche leben, besonders gefährlich ist. Fossilien von Lebewesen, die auf den Ozeanboden sinken, liefern Beweise für vergangene Umweltbedingungen und ermöglichen es Wissenschaftlern, die Reaktionen von Plankton auf historische Klimaveränderungen zu beobachten.
In der aktuellen Studie wurde ein spezifisches Ereignis in der Erdgeschichte untersucht, das als Paläozän-Eozän-Wärmemaximum (PETM) bekannt ist und vor etwa 56 Millionen Jahren stattfand. Während dieser Zeit kam es zu einer globalen Erwärmung, die mit einem Anstieg der Kohlendioxidemissionen einherging. Die Untersuchung von Tiefseesedimentkernen, die während einer Expedition des International Ocean Discovery Program (IODP) gewonnen wurden, ermöglicht es den Forschern, die Auswirkungen dieser Wärmeperiode auf die Planktongemeinschaften zu analysieren.
Das Forschungsteam konzentrierte sich auf die Phytoplankton-Gemeinschaften in hohen Breitengraden, da diese Regionen in der Vergangenheit wenig erforscht wurden und potenziell besonders anfällig für die Auswirkungen des Klimawandels sind. Die Analyse basierte auf fossilen Überresten von Nannoplankton, mikroskopisch kleinen Algen, die durch Photosynthese im Oberflächenwasser leben und Kalkschalen bilden. Die Forscher rekonstruierten die Veränderungen in der Zusammensetzung dieser Lebensgemeinschaften sowohl vor als auch während des PETM.
Ein bemerkenswerter Aspekt der Studie war, dass die Veränderungen in den Nannoplankton-Gemeinschaften während des PETM weniger gravierend waren als ursprünglich angenommen. Die Wissenschaftler führten dies auf ein vorhergehendes, weniger intensives Erwärmungsereignis zurück, das bereits etwa 200.000 Jahre vor dem PETM stattfand und die Gemeinschaften destabilisiert hatte. Diese Erkenntnis hebt die Bedeutung der Untersuchung von langfristigen Klimaveränderungen hervor, um die Reaktionen von Ökosystemen besser zu verstehen.
Die Forschung zeigt, dass selbst kleine klimatische Veränderungen weitreichende Auswirkungen auf marine Ökosysteme haben können. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Umweltbedingungen vor dem PETM nicht stabil waren und dies einen direkten Einfluss auf die Reaktionen der Nannoplankton-Gemeinschaften hatte. Die Studie legt nahe, dass die Überwachung von scheinbar geringfügigen klimatischen Veränderungen entscheidend ist, um die potenziellen Folgen für marine Lebensräume vorherzusagen.
Die gegenwärtige Untersuchung ist die erste, die das vorangegangene Erwärmungsevent vor dem PETM detailliert dokumentiert. Diese Erkenntnisse sind wichtig für zukünftige Studien, die sich mit den Archiven in bestehenden Tiefseebohrkernen befassen. Der Fokus des MARUM liegt nicht nur auf der Erforschung des Ozeans und des Meeresbodens, sondern auch auf der Erfassung grundlegender wissenschaftlicher Daten, die für den Schutz der Meeresumwelt und die Förderung nachhaltiger Praktiken von Bedeutung sind.
Insgesamt verdeutlicht die Studie die Komplexität der Wechselwirkungen zwischen Klimaveränderungen und marinen Ökosystemen. Die neu gewonnenen Erkenntnisse bieten wertvolle Grundlagen für zukünftige Forschungen und unterstreichen die Dringlichkeit, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Meeresumwelt zu überwachen und zu verstehen. Indem die Wissenschaftler ihr Wissen teilen und den Dialog mit der Gesellschaft fördern, tragen sie dazu bei, ein besseres Verständnis für die Herausforderungen zu entwickeln, die mit dem Klimawandel einhergehen.
