Saures Meer – eine ernsthafte Gefahr
“Findet Nemo?” Bald aber nicht mehr? Kohlendioxid (CO2) sowie Methangas, welches aus Tiefsee-Schloten im Meer oder Auto-Auspuffen an Land kommt, kann zu einer ernsthaften Gefahr für viele Meereslebewesen und -pflanzen werden.
Denn: überschüssiges CO2 reagiert mit dem Meerwasser zu Kohlensäure und senkt den pH-Wert des Wassers. In Gefahr sind dann alle Kalk bildenden Organismen wie Korallen, Seeigel, Muscheln, Seesterne, Plankton und Fische. Tja und dann hätten “Nemo” und andere Meerestiere ein großes Problem!
Ozeanversauerung: Mit diesem Begriff beschreiben Wissenschaftler einen Prozess, der abläuft, wenn das Meer Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnimmt. Das Gas reagiert zu Kohlensäure, und der pH-Wert des Wassers sinkt – eine Gefahr für Organismen, die ihre Schalen und Skelette aus Kalk aufbauen. (Quelle: Geomar). Eigentlich ist Meerwasser leicht basisch (pH-Wert 8,2). Sinkt der pH-Wert etwa nur um 0,1% wird es aber hochgerechnet um 30% saurer! (Erklärung siehe unten)
Ursache dafür: Der Anstieg von CO2 in den Ozeanen wird hauptsächlich durch menschliche Aktivitäten verursacht.
Die Hauptursache ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas zur Energieerzeugung, im Verkehrssektor und in der Industrie. Bei der Verbrennung dieser fossilen Brennstoffe wird CO2 freigesetzt, das dann in die Atmosphäre gelangt. Etwa ein Viertel des vom Menschen emittierten CO2 wird von den Ozeanen aufgenommen.
Folgen vom Anfang bis zum Ende der Nahrungskette
Dass Korallenriffe weltweit sterben, ist allgemein bekannt – diese sind empfindlich gegenüber einer Veränderung des pH-Werts und leiden ganz besonders unter einer Versauerung der Ozeane. Niedrigere pH-Werte erschweren es den Korallen, ihre Kalkskelette aufzubauen, was zu einem Rückgang der Korallenriffe führt. Korallenriffe sind jedoch wichtige Ökosysteme und bieten Lebensraum für zahlreiche Meeresarten. Gerade Nemo als Clownfisch könnte da durch seinen Lebensraum – Korallenriffe – beeinträchtigt sein.
Auf Fische und andere Meereslebewesen hat die Versauerung auch Einfluss. Diese können Schwierigkeiten haben, Kalkstrukturen wie Schuppen oder Skelette aufzubauen, was ihr Wachstum und ihre Überlebensfähigkeit beeinträchtigen kann. Und: das saure Milieu erschwert Fischen das Aufnehmen von Sauerstoff. In Laborversuchen sind Fische in sehr saurem Wasser sogar auf ihre Feinde zugeschwommen, anstatt zu fliehen. Schnecken und Muscheln sind aber noch stärker betroffen.
![](https://bne-digital.de/wp-content/uploads/2023/07/Mytilus_with_byssus-200x300.jpg)
Muschel mit Byssusfäden
Nahrungsmittel für die großen Meeresbewohner nehmen ab
Muscheln haben beispielsweise Byssusfäden, mit denen sie sich an Steinen oder ähnlichem festhalten. Ohne diese Fäden würden Muscheln keinen Halt finden und nicht lange überleben können. Wenn der pH-Wert des Wassers bei 7,6 angekommen ist, sind die Byssusfädenschon 25% schwächer. Durch Säure lösen sich nicht nur die Byssusfäden leichter auf, sondern auch die Kalkschalen von Schnecken und Co. Das geschieht bei manchen Kalk produzierenden Tieren schneller, als bei anderen.
“Bereits im Jahr 2100 könnten durch die Übersäuerung der Meere in einigen Regionen nur noch halb so viele Kleinkrebse (Krill) aus ihren Eiern schlüpfen wie heute”, berichten Biologen in der Fachzeitschrift «Nature Climate Change».
Nun: Wale fressen beispielsweise Krill, kleine Fische und auch Plankton. Ganz viele Tiere essen Krill und Plankton und werden wiederum von anderen Lebewesen verspeist, die dann von Weiteren gefressen und diese auch wieder verzehrt werden … Wenn eine dieser Tierarten aus der Nahrungskette aussterben würde, würden die darauffolgenden Tiere mindestens beeinträchtigt werden.
Den am Ende der Nahrungskette stehenden Mensch mangelt es dann auch an “Lebensmitteln” aus dem Meer.
Die Versauerung der Ozeane ist ein ernstes Umweltproblem, das die Biodiversität und die Stabilität der marinen Ökosysteme gefährdet – und damit auch die Menschen! Denn die holen sich ja Essen aus dem Meer.
Fakt ist leider auch: Je mehr Kohlendioxid die Meere aufnehmen, desto saurer werden sie, und je saurer sie werden, desto weniger CO2 können sie aufnehmen. Das verstärkt den Klimawandel!
Der pH-Wert ist was?
Dafür blicken wir in das Jahr 1909, in dem der dänische Biochemiker Søren Sørensen an der Carlsberg-Universität, die von der gleichnamigen Biermarke gefördert wird, eine pH-Skala erfindet. Zusammen mit zwei anderen Forschern erstellte er hierfür eine Liste mit Anzeiger-Stoffen, “Indikatoren”.
Das H steht in pH-Skala steht übrigens für Hydrogenii, Wasserstoff. Das p hat Sørensen willkürlich gewählt, heutzutage steht es häufig für Potentia, Kraft, oder Pondus, Gewicht. Die Abkürzung für diese Neulateinischen Worte “pH” meint also das Gewicht von Wasserstoff beziehungsweise die Wasserstoffkraft, anders ausgedrückt: die Konzentration des Wasserstoffs.
Wo die einzelnen Flüssigkeiten genau auf der Skala sind, kann man herausbekommen, indem man das Verhältnis von Hydroxid-Ionen und Protonen misst. Daraus ergibt sich die Konzentration der Wasserstoffionen. Doch, um das genauer zu erklären, ist das wohl doch ein bisschen zu chemisch.
Das ist die pH-Skala:
Je weiter man zur Null kommt, desto saurer ist die Flüssigkeit, je weiter man zur 14 kommt, desto basischer, also seifiger, ist sie. Wenn bei einer Flüssigkeit die sieben angezeigt wird, ist sie neutral.
Wie sich der pH-Wert der Meere mit der Zeit entwickelt.
Das Alfred-Wegener-Institut hat die Entwicklung des pH-Wertes auf der eigenen Internetseite verdeutlicht:
“Mit einem durchschnittlichen pH-Wert von 8,2 ist Meerwasser typischerweise leicht basisch. Dieser Wert ist über die vergangenen 200 Jahre auf 8,1 gesunken. Da pH-Werte logarithmisch gestaucht sind, entspricht dies einem Absinken um fast 30%. Bis zum Jahr 2100 wird der pH-Wert der Ozeane voraussichtlich um weitere 0,3 bis 0,4 Einheiten sinken und das Meerwasser so um 100 bis 150 % saurer werden.” ~AWI
Grafik: In wärmeren Gebieten ist der Unterschied nicht so groß zu früher.
Saures Meer – Wieso?
Wie kommt so ein saures Meer zustande? Erstmal ist es wichtig klarzustellen, dass das Meereswasser an sich nicht sauer ist, es ist immer noch neutral. Doch in Relation zu dem pH-Wert der Meere vor 200 Jahren sind sie eher saurer geworden, als basischer. Wie fast immer ist an der Versauerung übermäßig viel CO2 Schuld. Dieses reagiert mit Wasser und wird zu Kohlensäure.
CO2+ H2O → H2CO3
Da CO2 sauer ist, Wasser, wie wir schon wissen, neutral, ergibt sich Kohlensäure – natürlich sprudelt das Wasser nicht wie bei dem Mineralwasser, was man trinkt, denn so viel Prozent CO2 wie in Sprudelwasser ist da auf alle Meere verteilt nicht drin. Dennoch verursacht das zunehmend saure Milieu oben beschriebene Probleme bei Meerespflanzen und -Tieren.
Um die Versauerung der Meere zu stoppen, müsste man den fortlaufenden Ausstoß von Kohlendioxid (CO2) möglichst rasch senken.
Hier noch ein Erklär-Video von Schülern:
Quellen:
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Chemistry International — Nachrichtenmagazin für IUPAC
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Geomar: Ozeanversauerung für Ki/Ju
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Bild Søren Sørensen: By Unknown author – Polytech Photos. Scientific photodatabase, Public Domain, Link
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Buch: Jens G. Nørby: The origin and the meaning of the little p in pH. In: Trends in Biochemical Sciences. 25, 2000, S. 36–37.
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Bild pH-Skala: [leicht bearbeitet] Von PHscalenolang.png: myself, PatríciaRderivative work: Chris828 (talk) – PHscalenolang.png, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5874975
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pH Wert • Definition, Skala, Tabelle, Bedeutung · [mit Video] (studyflix.de)
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Fakten zur Ozeanversauerung – AWI
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Bild Karte: Von Plumbago – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6978468
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Bild Byssusfäden: Von Brocken Inaglory, CC BY-SA 3.0, Link
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Klimawandel: Muscheln verlieren den Halt – Versauerung des Meeres schwächt die Haltefäden der Miesmuscheln – scinexx.de
Autor: Tim (TS) – überarbeitet von: Susanne Braun-Speck (SBS)
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