Der deutsche Forschungsverbund BIOACID (Biological Impacts of Ocean Acidification) untersucht seit 2009 die Folgen der Versauerung für das Leben und die Stoffkreisläufe im Ozean – und für alle, die von ihm abhängen. In kurzen Videos berichten ausgewählte BIOACID-Mitglieder über ihre wissenschaftlichen Arbeiten. Die BIOACID Wissenschaftsporträts ergänzen eine Foto-Ausstellung zur Ozeanversauerung, die im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2016*17 – Meere und Ozeane vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.

Prof. Ulf Riebesell, Meeresbiologe am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und Koordinator des deutschen Forschungsverbunds zur Ozeanversauerung BIOACID gehörte zu den ersten Wissenschaftlern, die die Auswirkungen von Kohlendioxid auf marine Organismen untersuchten. In diesem BIOACID Wissenschaftsporträt berichtet Prof. Riebesell, wie Forschende mit Hilfe der KOSMOS-Mesokosmen, riesigen Reagenzgläsern, die Reaktionen von Planktongemeinschaften auf Ozeanversauerung untersuchen – und was diese Feldexperimente für ihn bedeuten.

Janina Büscher, Meeresbiologin am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, beschäftigt sich mit einer Schönheit aus den kalten und dunklen Tiefen des Ozeans: Der Kaltwasserkoralle Lophelia pertusa. Diese Art ist in allen Weltmeeren zu finden – und sei scheint weniger empfindlich auf Ozeanversauerung zu reagieren als Forschende ursprüngliche angenommen hatten.

Dr. Silke Lischka, Meeresbiologin am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, ist eine Flügelschnecken-Expertin. Diese planktonischen Schnecken werden auch Seeschmetterlinge genannt, weil sie ihren Fuß, der zu zwei winzigen Flügeln umgebildet ist, nutzen, um durch den Ozean zu flattern. Die Organismen sind Futter für Fische, Seevögel und Wale – und sie fressen selbst auch sehr viel und halten so einen Teil des Nahrungsnetzes unter Kontrolle. Ozeanversauerung greift ihre empfindlichen Kalkschalen an.

Wie verändert sich der Ozean im Zuge des Klimawandels? Wie lässt sich die wachsende Weltbevölkerung zukünftig mit Nahrung aus dem Meer versorgen? Im Team mit Kolleginnen und Kollegen untersucht Dr. Catriona Clemmesen-Bockelmann, Fischereibiologin am GEOMAR, wie sich Ozeanversauerung und Erwärmung auf wirtschaftlich wichtige Fischarten auswirken.

Ein winziger Organismus, der mit dem bloßen Auge kaum zu erkennen – und doch vom Weltraum aus zu sehen ist, beschäftigt Dr. Lennart Bach, Meeresbiologe am GEOMAR. Emiliania huxleyi heißt die einzellige Kalkalge, die im Mittelpunkt seiner Forschung steht. Sie ist ein echtes Klimagenie: Ihre Kalkplättchen transportieren organisches Material von der Oberfläche in die Tiefe des Ozeans und regulieren die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre. Einem Gas, das sie freisetzt – und das den typischen Meeresgeruch ausmacht – wird eine kühlende Wirkung im Klimasystem zugeschrieben.

Dr. Nicola Wannicke, Meeresbiologin am Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) erforscht Gewinner der Ozeanversauerung: Cyanobakterien profitieren vom Nährstoffeintrag, vom Temperaturanstieg und vom erhöhten Eintrag von Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Wenn sich die Ostsee im Sommer erwärmt und sich gleichzeitig viel Kohlendioxid im Wasser löst, dann vermehren sich diese Algen besonders gut. Da sie Giftstoffe freisetzen, die für Menschen und Tiere gefährlich sein können, müssen bei erhöhten Vorkommen gelegentlich Strände gesperrt werden.

María Algueró-Muñiz, Meeresbiologin am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), arbeitet auf der Nordseeinsel Helgoland. Im Sommer fährt sie mit dem Boot hinaus, um Ohrenquallen für ihre Experimente zu Auswirkungen von Ozeanversauerung und Erwärmung zu fangen. Sie untersucht Quallen im “Ephyrae-Stadium”. Wer versteht, wie der Klimawandel die Tiere in diesem frühen und kritischen Entwicklungsstadium beeinflusst, kann auch besser absehen, wie es der Population insgesamt in Zukunft ergehen wird.

Dr. Christiane Hassenrück, Meeresbiologin am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie (MPI Bremen) reiste nach Papua-Neuguinea, um in den Ozean der Zukunft einzutauchen: Vulkanisches Kohlendioxid (CO₂), das aus dem Meeresboden hervorblubbert, lässt das Wasser an Korallenriffen versauern. Im Labor und im Büro – wo sie den Großteil ihrer Arbeit verbringt – untersucht Christiane Hassenrück das Erbgut von Mikroorganismen von verschiedenen Riffen.

Dr. Felix Mark, Meeres-Ökophysiologe am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), untersucht die Auswirkungen des Klimawandels auf zwei eng verwandte Fischarten in der Arktis. Mit steigenden Wassertemperaturen wandert der Atlantische Kabeljau nordwärts und könnte den Lebensraum des Polardorsches übernehmen.

Blasentang, Fucus vesiculosus, leistet wichtige Basisarbeit für Lebensgemeinschaften in der Ostsee. In den Fucus-Wäldern leben auch viele andere Organismen, und Fische legen ihre Eier darin ab. „Darum müssen wir den Einfluss des Klimawandels auf diese Algenart untersuchen“, sagt Angelika Graiff, Meeresbiologin an der Universität Rostock.

Maria Moreno de Castro, Modelliererin am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), ist Wissenschaftlerin geworden, weil sie gern Rätsel löst. Wie eine Detektivin ist sie Unsicherheiten in Forschungsergebnissen auf der Spur. „Unser Leben ist voller Unsicherheiten. In der Forschung ist es genauso: Es gibt viele Ergebnisse, viele Lösungen, viele Reaktionen, über die wir keine genaue Kenntnis haben. Wir müssen mit dieser Unsicherheit zurechtkommen. Wir müssen sie verstehen und ihren Ursprung kennen.” Maria Moreno nutzt Modellrechnungen, um Varianzen in Messergebnissen in den Griff zu bekommen. Mit Hilfe mathematischer Ansätze ermittelt sie Schwellenwerte, unterhalb derer die Variabilität nicht so weit ansteigt, dass sie die Ergebnisse eines Experiments verdeckt.

Weitere BIOACID Wissenschaftsporträts  auf der
Internetseite zur Fotoausstellung "Ozeanversauerung: Das andere Kohlendioxid-Problem".