Versauerung der Meere: Wie der Klimawandel dem Riffkalmar das Gehirn schrumpft
Grünes Wissen to go: Die Weltmeere nehmen große Mengen des menschengemachten Kohlendioxids auf und werden dadurch immer saurer. Besonders betroffen ist ein Tier mit ungewöhnlich leistungsfähigem Gehirn. Was bedeutet das für sein Überleben?
Grünes Wissen:Versauerung der Meere: Wie der Klimawandel dem Riffkalmar das Gehirn schrumpfen lässtGrünes Wissen to go: Die Weltmeere nehmen große Mengen des menschengemachten Kohlendioxids auf und werden dadurch immer saurer. Besonders betroffen ist ein Tier mit ungewöhnlich leistungsfähigem Gehirn. Was bedeutet das für sein Überleben?Großflossen-Riffkalmar: In saurem Wasser verkleinerte sich ihr HirnvolumenFoto: Mary Evans/Imago ImagesEine wesentliche Nebenwirkung des menschgemachten Klimawandels ist die Ozeanversauerung: Die Weltmeere nehmen einen erheblichen Teil des vom Menschen freigesetzten Kohlendioxids auf. Allerdings bleibt das nicht ohne Folgen: Das im Wasser gelöste Gas reagiert im Meer zu Kohlensäure, und je mehr Kohlensäure im Wasser ist, desto saurer wird das. Der pH-Wert sinkt, an der Oberfläche von früher 8,2 auf mittlerweile rund 8,1. Geht der Klimawandel so weiter, wird Ende des Jahrhunderts ein Wert von 7,8 erreicht sein. Dass dies ein Problem für Kalkbildner ist,gilt seit Langem als erwiesen: Muscheln, Hummer, Krebse oder Korallen können in einer saureren Umgebung nicht mehr genügend Kalk aus dem Meerwasser extrahieren, um ihre Schalen aufzubauen. Schalentiere nehmen aus dem Meerwasser Calcium-Ionen (Ca²⁺) und Carbonat-Ionen (CO₃²⁻) auf und setzen diese in ihren Mantelzellen zu Calciumcarbonat (CaCO₃) zusammen, um daraus ihre Schutzhülle, ihre Zangen oder Beißwerkzeuge zu bilden. Je nach Art wird Calciumcarbonat als Mineralium Aragonit oder Calcit in Schalen und Gehäusen eingelagert. Experiment: Wie Forscher die Folgen der Ozeanversauerung auf das Gehirn testetenEin internationales Forscherteam hat nun untersucht, was die Ozeanversauerung für Kopffüßler bedeutet. Konkret experimentierten sie mitGroßflossen-Riffkalmaren: In einem Becken ließen sie Jungtiere in einer Umgebung mit einem pH-Wert von 8,2 aufwachsen, in einem anderen mit pH 7,8. Nach 90 Tagen Wachstum wurden die Tiere konserviert und das Volumen einzelner Hirnregionen untersucht. Kopffüßer sind eine Gruppe hoch entwickelter Weichtiere, zu der neben Kalmaren auch Tintenfische und Oktopusse gehören. Sie besitzen ein für Wirbellose außergewöhnlich leistungsfähiges Gehirn, die Anzahl ihrer Nervenzellen ist mit der eines Hundes vergleichbar. Auch Kopffüßler können lernen. Ihr Gehirn verarbeitet gleichzeitig visuelle Informationen, jene des Tastsinns und steuert dabei acht oder mehr Arme sowie eine hoch entwickelte Hautmuskulatur. Allerdings nicht mehr in einer Umgebung mit pH 7,8, wie die Forscherim FachblattNatureschreiben: Nach 90 Tagen Aufzucht hatte sich das Hirnvolumen der Gruppe rund um die Hälfte kleiner entwickelt, als im Meerwasser mit pH 8,2. Sehzentrum schrumpft um 60 Prozent: Was das für Jäger und Beute im Riff bedeutetIm Sehzentrum schrumpfte das Volumen sogar um mehr als sechzig Prozent, also in jenem Bereich, der entscheidend für das Überleben der Großflossen-Riffkalmare ist: Ihre Nahrung besteht hauptsächlich aus kleinen Fischen, Garnelen und anderen Krebstieren. Die geschickten Jäger entscheiden visuell, wie sie ihre Beute mit einem plötzlichen Vorstoß der Fangtentakel ergreifen. Riffkalmare wiederum dienen größeren Fischen, Meeressäugern und Seevögeln als wichtige Nahrung. Frühere Forschungsarbeiten waren zu ähnlich alarmierenden Ergebnissen gekommen. So hatten Wissenschaftler der Universität Düsseldorfuntersucht, wie sich die zunehmende Versauerung auf die Zahngesundheit von Haien auswirkt – und zwar speziell auf die der Schwarzspitzen-RiffhaieCarcharhinus melanopterus. Dafür nutzten sie abgeworfene Zähne der Tiereaus einem Aquarium in Oberhausenund setzten sie einmal einer Umgebung aus mit dem heute im Meer vorherrschenden pH-Wert von 8,1 und einmal einer mit pH 7,2 – das, was im Jahr 2300 erwartet wird. Vor dem Beginn des Klimawandels lag der weltweite pH-Wert noch bei 8,2. Nach acht Wochen untersuchten sie die Zähne unter dem Rasterelektronenmikroskop. Ergebnis: Die Zähne des Hais der Zukunft wiesen erhebliche Löcher und Risse auf, zudem bestand starke Korrosion an der Zahnwurzel. Um atmen zu können, müssen Haie mit offenem Maul schwimmen, sind also ständig dem sauren Milieu ausgesetzt: Der Klimawandel beraubt die Haie ihrer Bissfestigkeit. Grünes Wissen to goWelche Themen rund um Umweltschutz und Klimakrise werden gerade diskutiert? Unser Überblick über die jüngsten Erkenntnisse gibt Ihnen Gelegenheit, am Küchentisch zu glänzen. Zum Inhalt