Wissen auf einen Blick - Ozeane und Tiefsee

verhindern, haben jedoch bedenkliche Nebenwirkungen
.
    (c) mauritius images (age)

Kosmische Strahlung im Meer
Unterwasserwälder unter dem Ozonloch
    Wenn sich die Taucher des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven (AWI) im Kongsfjord auf Spitzbergen vorsichtig von der Eiskante ins kalte Wasser gleiten lassen, untersuchen sie die Auswirkungen des Ozonlochs auf die Pflanzenwelt. Solche Studien bringen in gemäßigten Breiten kaum Ergebnisse, weil dort die ultraviolette Strahlung nur geringfügfig zunimmt, da die Ozonschicht über diesen Regionen allenfalls um einige Prozent weniger dicht wird. In Polnähe wiederum registrieren die Forscher teilweise zwar Ozonverluste von mehr als 50 %. In der Antarktis aber lassen sich die Auswirkungen schlecht untersuchen, da es in der Eiswüste dort kaum Pflanzen gibt. Auf den wenigen Inseln in Nordpolnähe sieht es im Prinzip ähnlich aus.
Dschungel im Fjord
    Im Kongsfjord auf dem 79. Breitengrad Nord aber tauchen die AWI-Forscher mitten in eine vor Leben wimmelnde Unterwasserwelt. Bis zu 4 m lange Braunalgen wiegen sich in der Strömung und bilden gleichsam einen Unterwasserwald. Dazwischen wachsen ähnlich der Strauchschicht und dem Unterholz im Wald Rotalgen als lappenförmige Gebilde und fein verästelte Pflanzen. Durch diesen Unterwasserwald schlängeln sich bläuliche Borstenwürmer, Seeigel knabbern an abgebrochenen Algen, ein Heer winziger Gespensterkrebse klammert sich an die „Äste“ einer Braunalge. Die AWI-Forscher möchten nun wissen, wie sich das Schwinden der Ozonschicht in der Atmosphäre auf diese üppigen Unterwasserwälder auswirkt. Zwar zeigen die Messgeräte in 5 m Tiefe nur noch 1 % der gefährlichen UV-B-Strahlung an, die auf das Wasser des Kongsfjords fällt. Obendrein schützen sich beispielsweise bestimmte Rotalgen eigentlich recht effektiv vor der schädlichen Strahlung. Ähnlich wie der Mensch in der Haut das braune Melanin einlagert, um Schäden durch starke Sonneneinstrahlung zu verhindern, bilden sie spezielle Aminosäuren, die Biochemiker als MAAs abkürzen (Mykosporin-ähnliche Aminosäuren). Diese schützen den Fotosyntheseapparat, mit dessen Hilfe Pflanzen Biosubstanzen aus dem Kohlendioxid der Luft, Wasser und Licht herstellen.
    Empfindliche Braunalgen
    Schon eine relativ milde UV-B-Bestrahlung tötet die Sporen von Braunalgen innerhalb von 16 Stunden. Obwohl sich die Pflanzen selbst gegen die Strahlen schützen, könnten sie bei steigender UV-Strahlung also aussterben, weil sie sich nicht mehr fortpflanzen können
.
Verpflanzte Algen
    Rotalgen produzieren immer nur die aktuell benötigte MAA-Menge. Verpflanzen die Taucher aber Rotalgen aus großer Wassertiefe, in die nur wenig UV-Strahlung vordringt, in Flachwasser mit viel UV-Strahlung, beginnen die Zellen innerhalb weniger Stunden neue MAAs zu produzieren. Nach wenigen Tagen ist ein ausreichender Schutz vor der für den Fotosyntheseapparat gefährlichen Strahlung aufgebaut.
    Vergrößert sich nun das Ozonloch, dringt das UV-Licht tiefer ins Wasser und die Algen müssen in Tiefen ausweichen, in denen ihre MAAs die eindringende Strahlung noch entschärfen. Ab einer bestimmten Tiefe aber reicht das Sonnenlicht nicht mehr aus, um die Pflanzen zu versorgen. Schwindet die Ozonschicht weiter, wird der Lebensraum dieser Pflanzen stark eingeengt oder verschwindet ganz. Obendrein absorbieren die MAAs die UV-Strahlung vor allem bei Wellenlängen zwischen 310 und 360 Nanometern (nm). Die UV-B-Strahlung zwischen 280 und 320 nm aber dringt teilweise durch und kann die Erbsubstanz schädigen.

Die Unterwasserwelt im Kongsfjord dominieren Braunalgen wie diese
.
    (c) picture-alliance/Okapia

Speicher und Heizplatte
Die Weltmeere im Klimawandel
    Wenn 71 % der Erdoberfläche von den Weltmeeren bedeckt sind, müssen die Ozeane zwangsläufig auch beim Klimawandel eine wichtige Rolle spielen. Und die ist zumindest auf den ersten Blick durchaus positiv. Beim Verbrennen von Kohle, Öl und Gas entsteht ja das Treibhausgas Kohlendioxid, das an erster Stelle für das Aufheizen des Weltklimas verantwortlich ist. Allerdings produziert die Menschheit viel mehr Kohlendioxid als sich anschließend in der Atmosphäre wiederfindet. Die Erklärung für dieses Phänomen liefern unter anderem die Weltmeere, in denen sich Kohlendioxid ähnlich wie in Mineralwasser sehr gut löst. Rund ein Drittel des von der Menschheit freigesetzten Kohlendioxids fangen die Ozeane weg. Ohne diesen Puffer würde das Verbrennen fossiler