Fünf Blickwinkel auf die Zukunft der Meere

Die Ozeane sind der größte Lebensraum der Welt. Doch Plastikmüll, die Erderwärmung und die Versauerung verändern die Meere. Die Forschungsfragen sind daher vielfältig und zahlreich.

Plastikmüll in einem Korallenriff in der Nähe von Bali, Indonesien © dpa/picture-alliance

Der Müll und das Meer

Jeder kennt die Bilder von den Plastikinseln im Pazifik, die so groß sind wie ein Kontinent. Oder von PET-Flaschen, Kanistern und Fischernetzen, die an die Stände gespült werden. Lebewesen wie beispielweise Seevögel verenden, weil sie Plastik verschlucken oder sich in den Netzen verfangen.

Der Großteil des Plastikmülls wird über die Flüsse ins Meer geschwemmt oder gelangt über Verwehungen in die Meere. Ob durch das Waschen synthetischer Textilien, den Abrieb von Autoreifen oder als Inhaltsstoff von Kosmetik- und Hygieneartikeln – kleinste Plastikpartikel gelangen ins Abwasser und irgendwann ins Meer.

Der Weg des Plastiks - so gelangt der Müll in die Meere
Der Weg des Plastiks - so gelangt der Müll in die Meere © Projektträger Jülich im Auftrag des BMBF

Wieviel Plastik sich tatsächlich an der Meeresoberfläche, am Meeresboden und an Stränden befindet, darüber gibt es noch keine verlässlichen Daten. Auch welche Auswirkungen das Plastik auf unsere Meeresumwelt oder sogar über die Nahrungskette auf den Menschen hat, ist noch weitgehend unerforscht.

Mit diesen Fragen beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einem vom BMBF mitgeförderten Forschungsprojekt im Rahmen der europäischen Forschungsförderinitiative „Healthy and Productive Seas and Oceans (JPI Oceans)“. Am Projekt sind zehn europäische Staaten beteiligt. Das Bundesforschungsministerium steuert 2 Millionen Euro für die Forschung bei.

Die Forschungsverbünde, die sich an dem Projekt „Mikroplastik“ der „JPI Oceans“-Initiative beteiligen werden, sind bereits ausgewählt und werden zum Ende des Jahres 2015 die Arbeit aufnehmen. Mit dabei sind auch deutsche Institute: das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung sowie das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung.

Rohstoffe in der Tiefsee

Auf dem Meeresgrund lagern wertvolle Mineralien wie Eisen. © Thinkstock / camij

Seltene Erden, Kobalt, Nickel oder Kupfer sind wichtige Rohstoffe und stecken in vielen technischen Geräten: Smartphones, Lampen, Akkus oder auch Windräder sind nur wenige Beispiele. Weil die Nachfrage nach den Rohstoffen zunimmt und die Schürfrechte an Land weitgehend vergeben sind, richtet man den Blick auch in die Tiefsee. Die am Meeresboden in 5000 Metern Tiefe liegenden Manganknollen sind nämlich besonders reich an wertvollen Elementen.

Was aber ein Abbau dieser Rohstoffe für die Meeresumwelt bedeuten würde, ist bisher kaum erforscht. Um herauszufinden, ob ein Tiefseebergbau überhaupt ökologisch zu verantworten ist, unterstützt das Bundesforschungsministerium Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dabei, Einsichten in das Ökosystem der Tiefsee zu gewinnen. Auch auf diesem Forschungsgebiet ist die Initiative „JPI Oceans“ tätig. Ein Teil des Programms sind drei Expeditionen mit dem Forschungsschiff SONNE im Südpazifik. Die erste Fahrt war im September 2015.

Lebensraum Küste

Sandvorspülungen auf Sylt: Das Meer holt sich das Land zurück. © dpa/picture-alliance

Bereits heute leben 70 Prozent der Weltbevölkerung in Küstennähe – und es werden immer mehr. Das macht den küstennahen Lebensraum zu einem hochdynamischen Wirtschaftsraum. Megacities – urbane Räume mit Millionen von Einwohnern, Großbauten und viel Industrie – erhöhen den Druck auf die Ökosysteme der Küstenregionen.

Gleichzeitig macht sich der Klimawandel an den Küsten besonders bemerkbar. Extreme Wetterereignisse wie Hurricanes, Sturmfluten und der Anstieg des Meeresspiegels werden die Küsten verändern und stellen auch den Menschen vor Herausforderungen: Wie müssen Deiche und Bauwerke an Küsten gebaut sein, damit sie den Sturmfluten standhalten? Wie groß müssen Überflutungsflächen sein, um Küstenregionen vor dem steigenden Meeresspiegel zu schützen? Diese komplexen Fragen zum Schutz unserer Küsten und Meere können nur gemeinsam beantwortet werden – interdisziplinär und international. Dazu unterstützt das Bundesforschungsministerium beispielsweise zahlreiche Projekte zur Küstenforschung in seinem Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ .

Ozeane für die Klimaforschung

Die Unterwasserwelt ist vom Klimwandel unmittelbar betroffen. © Thinkstock

Die Weltmeere bedecken rund 70 Prozent der Erdober­fläche. Sie beherbergen das größte zusammenhängende Ökosystem des Planeten. Im Klimasystem ist der Ozean mit seinen durch Sonne und Wind angetriebenen regionalen und globalen Strömungen ein herausragender Faktor. Weil er große Mengen von Wärme und Gasen speichern kann, hat der Ozean bisher circa 30 Prozent des vom Menschen gemachten Kohlendioxids aufgenommen. Etwa 90 Prozent der Änderungen des globalen Wärme­haushalts haben Folgen für die Ozeane. Mit einem fundierten Wissen über Physik, Chemie und Biologie in unseren Weltmeeren können wir Informationslücken im Klimasystem schließen und auf Veränderungen reagieren.

Das vom Bundesforschungsministerium geförderte Verbundprojekt RACE (Regional Atlantic Circulation and Global Change) erforscht die Zusammenhänge der regionalen Atlantikzirkulation mit dem globalen Wandel. Dabei werden Änderungen der zukünftigen Atlantikzirkulation über die nächsten 10 – 100 Jahre detailliert untersucht. Die Ergebnisse sollen helfen, Auswirkungen auf den Ozean und die Küsten Deutschlands und Europas Küstenschutz abzuschätzen.

Versauerung der Meere

Angegriffene Kalkschale von Meerestieren – ausgelöst durch die Versauerung der Meere. © dpa/picture-alliance

Weil die Meere das Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre aufnehmen, versauern sie. Atmosphäre t und Ozeane stehenin einem ständigen Austausch miteinander. Wenn sich der eine Lebensbereich verändert, dann hat das Auswirkungen auf den anderen. Wenn also die Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid in die Erdatmosphäre steigen, dann verändern sich auch die Ozeane. Sie werden „sauer“, weil das CO2 den pH-Wert des Wassers senkt. Besonders schadet das saure Wasser kalkbildenden Lebewesen wie Muscheln und Korallen.

Den Einfluss der Versauerung auf die Meeresorganismen erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit der Förderung durch das Bundesforschungsministerium im Verbund BIOACID (Biological Impacts of Ocean Acidification) bereits seit dem Jahr 2009. Das Projekt ist nun in der dritten und finalen Förderperiode.