Hogyan befolyásolja az éghajlatváltozás a tengeri ökoszisztémákat az osztály anyagaiban és környezetében
A jelenleg megfigyelt éghajlatváltozást elsősorban az üvegházhatású gázok, például a CO2 koncentrációjának növekedése okozza a légkörben. Ez a tengereket is érinti. A különböző fajok előfordulása változó, és ezek a változások gyakran hatással vannak az érintett ökoszisztémák egész folyamatára.
Tartozik valamihez:
A korallzátonyokat szerte a világon veszélyezteti az éghajlatváltozás, például az ausztráliai Nagy-korallzátony, amely a világ természeti örökségének számít - különféle médiumok erről már évek óta beszámolnak. A Nagy-korallzátony nagy területein az elmúlt években többször előfordult úgynevezett korallfehérítés. Állítólag a korall pusztulásának fő oka az éghajlatváltozás okozta vízhőmérséklet-emelkedés. A tengerek egyéb ökoszisztémái is veszélyeztetettek, beleértve az Északi és a Balti-tengereket is. Ott többek között megfigyelhető, hogy az egyes fajok a magasabb vízhőmérséklet miatt hűvösebb vizekre vándorolnak, míg a melegebb régiókból származó fajok.
Hogyan függ össze a légkörben az üvegházhatást okozó gázok növekvő aránya a víz életkörülményeivel? Hogyan befolyásolja az éghajlatváltozás az óceánokat és milyen következményekkel jár a tengeri ökoszisztémákra nézve?
Miért relevánsak a változások az ökoszisztémák és az emberek szempontjából?
A jelenleg megfigyelt éghajlatváltozást elsősorban az üvegházhatású gázok, például a CO2 koncentrációjának növekedése okozza a légkörben. Ez a földfelszín közelében lévő légrétegekben a globális átlaghőmérséklet emelkedéséhez vezet. Ez a tengereket is érinti:
- A légkör hőmérsékletének emelkedése a felszín közelében lévő vizet is felmelegíti.
- A CO2 feloldódik a vízben, és a tengerek savasodásához vezet.
- A tengerszint azért emelkedik, mert a hegyi gleccserek jégtömegei, valamint Grönland és az Antarktisz nagy jégtakarói olvadnak. Ezenkívül a felmelegedett tengervíz kitágul és emeli a tengerszintet.
Ennek eredményeként a tenger és a partok életkörülményei világszerte változnak. Különösen a hőmérséklet emelkedése már elmozdította a különböző fajok előfordulását. Egyes populációk - egy adott területen élő fajok állatai vagy növényei - egyre kisebbek vagy kihalhatnak, így az óceánok biológiai sokfélesége csökken. Más populációk növekedhetnek, vagy tartományaik megváltozhatnak. Például egyes halfajok hűvösebb tengeri területekre vándorolnak, amikor a tenger túlzottan felmelegszik korábbi elterjedési területén. Az egyes fajok ilyen változásai gyakran hatással vannak az érintett ökoszisztémák teljes folyamataira, például az élelmiszer-kapcsolatokra vagy a területi versenyre.
A fajok újraelosztása és a tengeri sokféleség csökkenése hatással van az úgynevezett ökoszisztéma-szolgáltatásokra is. Többek között az emberek fontos megélhetése veszélyeztethető, ha például a halászati ipar termelékenysége csökken. A tengerek sok ember számára biztosítanak táplálékot szerte a világon. A tengerek és partok egyéb ökoszisztéma-szolgáltatásait is hátrányosan érintik, például a part menti védelmet a szűkülő mangrove-erdők és a hurrikánok növekedése miatt.
A partokat, mint élőhelyet, az éghajlatváltozás is érinti. A tengerszint emelkedése egyre inkább árvizekhez és erózióhoz vezet az alacsonyan fekvő területeken, ami már kihatással van az állatokra és növényekre, valamint az emberi településekre és a parti városokra.
Hogyan befolyásolja az éghajlatváltozás a tenger életkörülményeit?
Az éghajlatváltozás miatt a földfelszín közelében lévő légkör globális átlaghőmérséklete megemelkedett. Ez az óceán felmelegedését is okozta. Vize tárolja az energia túlnyomó részét, amelyet az üvegházhatást okozó gázok emelkedése miatt a föld klímarendszeréhez tovább adtak. A felszín közelében lévő vizet különösen befolyásolja a hőmérséklet emelkedése. A felső 75 méter évtizedenként 0,11 Celsius-fokkal melegebb lett a globális átlagban, 1971 és 2010 között.
A légkörben a CO2 mennyiségének növekedése megsavanyította az óceánt. A tengervíz elnyeli a légköri CO2-t. Szénsav képződik ott. Ha ez a vegyület lebomlik, a víz pH-értéke megváltozik, és savasabbá válik. Ily módon a felszínhez közeli tengervíz pH-ja 0,1-rel csökkent az ipari korszak kezdete óta. Ez a savasság 26 százalékos növekedésének felel meg.
A savanyítás különös problémát jelent a tengeri élet számára, amely meszes héjat képez (kalcium-karbonátból). Ide tartoznak például a korallok és a kagylók. A pH-érték csökkenésével nehezebbé válik számukra a héjak vagy a csontvázak felépítése. Mivel a meszes csontvázak felépítéséhez a koralloknak bizonyos molekulákra (karbonátionokra) van szükségük a tengervízből. Ezeknek a molekuláknak a koncentrációja a víz pH-értékétől függ, ami viszont összefügg a légkör CO2-tartalmával. A CO2 feloldódik a vízben és ott szénsavat képez, ami csökkenti a pH-értéket: A víz "savasabbá" válik és a karbonátionok koncentrációja csökken.
Az emelkedő hőmérséklet az óceánban növelheti az úgynevezett holt zónák előfordulását is. Ez csökkent oxigénszintű területeket jelent. A tápanyagok bejutása és az ebből eredő túlzott növénynövekedés (pl. Algavirágzás) által okozott túltermékenyítés eredményeként keletkeznek. A vízi növények túlzott légzése, pusztulása és pusztulása kimeríti az oxigén óceánját. A magasabb hőmérséklet felgyorsítja a tengerben élőlények anyagcseréjét és ezáltal oxigénfelvételüket.
Így az éghajlatváltozás számos tényezőt befolyásol, amelyek viszont befolyásolják a tenger életkörülményeit. A tengeri élőhely biológiai sokfélesége többek között olyan abiotikus tényezőktől függ, mint a víz hőmérséklete, a fény előfordulása és a tápanyagok koncentrációja. Vannak biotikus tényezők is: az egyes fajok és a fajfajták közötti kölcsönhatások. A közösség típusai többé-kevésbé függnek egymástól.
Fontos összefüggések a táplálékhálók - például a ragadozó és a zsákmány közötti kapcsolatok - és a korlátozott erőforrásokért folytatott verseny. A tenger táplálékhálójának alapja az algákból és baktériumokból álló fitoplankton. A zooplanktonnal, például a krillel együtt, ez többek között számos hal, madár és tengeri emlős alapvető táplálékforrása. Az egyik fajban bekövetkező bármilyen változás valószínűleg hatással lesz az élelmiszer-háló többi tagjára. Az éghajlatváltozás következményei úgymond "alulról felfelé" továbbadódnak - a planktontól a halakon át a tengeri madarakig és a tengeri emlősökig.
Mi történik a Nagy Korallzátonyon?
A változó tengeri életkörülmények hatására példa az ausztráliai Nagy Korallzátony, a világ legnagyobb korallzátonyának kialakulása.
A korallzátonyok az élőlények által létrehozott legnagyobb struktúrák a földön. A korallok cnidariánusok, amelyek mészt alkotnak - és növekedésük révén zátonyokat alkothatnak.
A trópusi korallzátonyok, mint például az ausztráliai Nagy-korallzátony, nagyon sokféle állat- és növényfajt tartalmaznak. Az ott élő halak és más tengeri állatok sok millió ember táplálkozásához hozzájárulnak.
A korallzátonyokat különösen veszélyezteti az emelkedő vízhőmérséklet. A korallok szimbiózisban élnek bizonyos típusú algákkal. Ezek az algák csodálatos színt adnak a koralloknak. Ha a víz hőmérséklete emelkedik, a szimbiózis lebomolhat. Az algákat kiűzik a korallszövetből. Ekkor megjelenik a fehér mészkőhéj, amelyben a cnidariánusok élnek. Ezt korallfehérítésnek nevezik. Ha a fehérítés hosszú ideig történik, a korallok elpusztulhatnak, és az egész zátony ökoszisztéma összeomolhat. A korallzátonyok egyéb stressztényezői a pH-érték változása, vagyis az óceán savanyulása és a tengeri környezet szennyezése.
Az 1980-as évektől kezdve nagy mennyiségű korallfehérítést figyeltek meg. A korallfehérítés a Nagy Korallzátonyon történt 1998-ban, 2002-ben, valamint 2015/2016-ban és 2017-ben. A fő ok a szokatlanul magas tengeri hőmérséklet volt ezekben az időszakokban.
Az északi és a balti-tengeri fejlődés
Az Északi és a Balti-tenger ökoszisztémáit is befolyásolja az éghajlatváltozás. Az Északi és a Balti-tenger különösen gyorsan melegszik, mert viszonylag sekély a többi tengerhez képest.
Egyrészt a növekvő vízhőmérséklet melegséget kedvelő fajok elvándorlásához vezet, amelyek eredetileg nem az Északi és a Balti-tengeren honosak. Másrészt az őshonos fajok északon hidegebb vizekre vándorolnak. Emellett a pH-érték az Északi és a Balti-tengeren is változik, és a savasodás is problémát jelent itt a meszesedő szervezetek számára, más élőlényeket is érint. Amikor a víz savasabbá válik, sok fajnak több energiára van szüksége testfunkcióinak szabályozásához. Ez az erőfeszítés többek között befolyásolja az egyéb környezeti szennyezésekkel szembeni ellenállást. A további oldott CO2 azonban bizonyos fajoknak, például a tengeri moszatoknak és a kék-zöld algáknak kedvezhet.
Az emberek által behozott csendes-óceáni osztriga az elmúlt évtizedekben elterjedt az Északi-tengeren. Tenyésztési célokra vezették be, a független terjedést korábban a téli alacsony vízhőmérséklet miatt nem tartották valószínűnek. A Watt-tengeren a faj egyre inkább kiszorítja az őshonos kagylókat, amelyek populációi szintén szenvednek a meleg télektől. Ugyanakkor az őshonos madárfajok a bukós kacsa és az laskagomba nem eszik meg ezeket a rögös növekvő osztrigákat, így itt a teljes ökoszisztéma táplálékviszonyaira gyakorolt hatások figyelhetők meg.
A hőmérséklet emelkedése negatív hatással van a hazai tőkehalállományra is. Télen a tőkehalnak olyan hőmérsékletre van szüksége az íváshoz, amely már nem érhető el. Ugyanakkor olyan melegséget kedvelő fajok vándorolnak, mint a csíkos márna vagy a tengeri sügér.
A Balti-tengeren a víz hőmérséklete az előző évszázadhoz képest körülbelül két Celsius-fokkal emelkedett. Ez többek között az oxigénszegény holt zónák kiterjedéséhez vezetett.
Különleges életkörülmények vannak a Balti-tengeren, mivel a sótartalom alacsonyabb. A Balti-tenger egy úgynevezett sós tenger. Mind a sós, mind az édesvízi élőlények ott élnek, toleranciájuk határain belül. Ezért az ökoszisztémák különösen érzékenyek a változásokra.
Ugyanakkor az éghajlatváltozás következményekkel jár a Balti-tengeren gyakori tőkehal és spratt halfajok életkörülményeire. Mindkét faj populációi drámai módon megváltoztak az elmúlt évtizedekben.
Különösen a Balti-tenger esetében azonban nehéz meghatározni a változások egyértelmű okait. Az éghajlatváltozás mellett a túlhalászat, a szennyező és tápanyag-bevitel és a hajózás is befolyásolja a faj összetételét.
Hogyan lehet megerősíteni a tengeri ökoszisztémákat?
A klímaváltozás óceánokra gyakorolt hatása szemlélteti az általános klímavédelmi intézkedések szükségességét: az üvegházhatású gázok koncentrációját a légkörben korlátozni kell annak érdekében, hogy lelassítsák az éghajlatváltozást, és annak határait korlátok között tartsák. A tengerek számára különösen fontos, hogy az államok korlátozzák a globális középhőmérséklet 1,5 Celsius fok alatti emelkedését, amint azt a Párizsi Megállapodás megegyezte.
A második cselekvési terület a tengeri ökoszisztémák ellenálló képességének megerősítése, mert az éghajlatváltozás egyes következményei ma már nem kerülhetők el. Általánosságban elmondható, hogy a tengeri élet hosszú távon is alkalmazkodhat élőhelyeinek változásához. A döntő tényező, hogy a faj képes-e elég gyorsan alkalmazkodni az elkerülhetetlen éghajlati változásokhoz. Ez azt jelenti, hogy a tengereket még korábbinál is jobban meg kell védeni, például a túlzott tápanyag-bevitel - többek között a mezőgazdaság - és a szennyező anyagok, de a szemét bejutása ellen is.
Mivel az éghajlatváltozás a tengerek számos stressztényezője. Az ökoszisztémákra már nyomás nehezedik többek között a túlhalászás, a túlzott hasznosítás, a szennyezés és az élőhelyek pusztítása miatt. Az ökoszisztémák csak akkor tudnak alkalmazkodni a változásokhoz, ha összességében érintetlenek és stabilak maradnak. A rugalmasság vagy ellenálló képesség kifejezést gyakran használják.
A németországi és uniós szintű környezetvédelmi politika célul tűzte ki az európai tengerek jó ökológiai állapotának elérését, valamint a biológiai sokféleség védelmét és megőrzését. Ezt többek között előírja az Európai Tengeri Stratégiai Keretirányelv (MSFD) 2008-tól, amely a 2020-as évet határozza meg a célok elérésére. Eszerint csökkenteni kell a tápanyag- és szennyezőanyag-bevitel, valamint a zaj és a szemét káros hatásait. Ezenkívül az úgynevezett közös halászati politika formájában az EU tagállamai célul tűzték ki a halászat fenntarthatóbbá tételét a halállományok és a tengeri ökoszisztémák hosszú távú megőrzése, valamint a halászat tengeri ökoszisztémákra gyakorolt negatív hatásainak minimalizálása érdekében.
A védett tengeri területek szintén jelentősen hozzájárulnak a tengeri ökoszisztémák ellenálló képességének növeléséhez, mindenekelőtt kizárva a negatív hatású emberi tevékenységeket vagy fenntartható szintre korlátozva azokat. Ily módon lehetővé teszik az ökoszisztémák természetes fejlődését és regenerálódását. Az európai fauna-növény-élőhely irányelv (FFH-RL) alapján Németország védett területeket jelölt ki az Európai Natura 2000 hálózat részeként mind a Wadden-tenger világörökségének területén, mind a tizenkét tengeri mérföldes övezeten túli német vizeken az Európai Natura 2000 hálózat részeként. Védelmi ütés.