Ozeanversauerung

Ozeanversauerung ist der langfristige Abfall des pH-Werts des Meerwassers infolge der zunehmenden Aufnahme von Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre durch die Ozeane. Seit der Industrialisierung ist der globale Oberflächen-pH-Wert etwa um 0,1 Einheiten gefallen, was zu einer höheren Konzentration von Wasserstoffionen führt. Gelöstes CO2 reagiert mit Wasser zu Kohlensäure, die weiter zu Bicarbonat- und Protonen-Ionen dissoziiert. Dadurch sinkt die Verfügbarkeit von Carbonat-Ionen, und die Sättigungszustände von Calciumcarbonat-Verbindungen wie Calcit und Aragonit sinken.

Die chemischen Veränderungen beeinflussen Kalkbildung. Kalkbildende Organismen wie Korallen, Muscheln, Schnecken und Pteropoden benötigen ausreichend Carbonat-Ionen, um Skelette zu bilden. Sinkende Sättigungsgrade von Aragonit und Calcite erschweren die Calcifikation, was dünnere Skelette, geringeres Wachstum und höhere Anfälligkeit für Stress bedeutet. Regionen mit kaltem Meereswasser und mit hoher CO2-Aufnahme zeigen oft stärkere Veränderungen.

Auswirkungen reichen von direkten biologischen Effekten bis zu Ökosystem-Veränderungen und wirtschaftlichen Folgen. Weniger Kalkbildung kann Korallenriffe schwächen, Nahrungsnetze verschieben und Fischereierträge beeinflussen. Puffersysteme des Ozeans können vorübergehend ausgleichen, doch bleiben sie begrenzt. Lokale Faktoren wie Nährstoffeinträge, Temperaturextreme und Überfischung modulieren die Empfindlichkeit der Ökosysteme gegenüber der Versauerung.

Messung erfolgt durch Größen wie pH, Alkalinität, gelöster anorganischer Kohlenstoff und dem aragonitischen Sättigungsgrad Omega_arag. Globale Beobachtungen zeigen fortdauernde Abnahmen des pH-Werts, mit regionalen Schwankungen. Die wirksamste Gegenmaßnahme ist die Reduzierung von CO2-Emissionen; weitere Ansätze umfassen Schutzmaßnahmen, nachhaltige Fischerei und Forschung zu Anpassungs- sowie Geoengineering-Optionen, deren Nutzen und Risiken jedoch umstritten bleiben.