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www.atmosphere.mpg.de/enid/ACCENTde > Nr. 5 Januar 2006 > C: Context
Kontext: Die Rolle des Phytoplankton und
der Menschen im ozeanischen Lebensraum
Schlüsselwörter:
Phytoplankton, Algen, Nahrungskette, Räuber, Eutrophierung,
Dimethylsulfid, Klimarückkopplung
Marine Nahrungsnetze
71% der Erdoberfläche sind von den Ozeanen bedeckt. Wenngleich wir Ozeane in erster
Linien mit Wasser verbinden, so wissen wir doch, dass es sich um einen riesigen
Lebensraum handelt. Genau wie in der Pflanzen- und Tierwelt des Festlandes gibt es in
diesem Lebensraum Nahrungsnetze. Was für das Festland Wald und Weide sind, ist für die
Ozeane das Phytoplankton. Phytoplankton sind einzellige Algen, die in riesigen Mengen in
den Ozeanen schwimmen und genau wie die Landpflanzen Photosynthese betreiben. Aus
Kohlendioxid und Wasser bauen sie mit Hilfe von Licht und Nährstoffen Biomasse auf.
1. Die marine Nahrungskette: eine Gruppe dient der anderen als Nahrungsquelle
(predatory fish = Raubfisch)
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Phytoplankton wiederum dient als
Nahrungsquelle für kleine Tiere in den
Ozeanen, zum Beispiel kleinste
Krebstierchen (Zooplankton). Als Plankton
bezeichnen wir zusammenfassend alle im
Wasser schwebenden Kleinstlebewesen,
pflanzenartige und tierartige. Diese werden
von Fischen gefressen, kleinere Fische
wiederum von Raubfischen. Ein großer
Räuber am Ende der marinen
Nahrungsketter ist auch der Mensch. Zwar
lebt er nicht selbst im Ozean, durchgequert
ihn aber mit kleinen Fischkuttern und
riesigen Fischereischiffen.
2. Zooplankton, das sind winzige Tierchen, die im
Wasser schweben, zum Beispiel kleine Krebstiere.
Der Mensch greift als Räuber in die Netzwerke der Meere ein.
Schleppnetzfischerei kann eine große Belastung für die Meere sein: Manche Fischarten
werden solange "abgefischt", bis die Bestände gefährdet sind. Säugetiere wie Delphine
werden unbeabsichtigt mit gefangen und kommen zu Tode. Nicht alle gefangenen Fische
sind verkäuflich. Weniger wertvolle werden tot ins Meer zurückgeworfen.
3. Schleppnetzfischerei - eine räuberische Aktivität des Menschen auf den Weltmeeren
- (1) Beim paarweisen Fischen (pair-trawling) werden zwei Boote eingesetzt um ein großes Netz zu ziehen
- (2) Typische Seefische, die uns als Nahrung dienen, sind a) Wolfsbarsch b) Makrele c) Thunfisch d)
Hering
- (3) Oft sterben andere Tiere wie Delphine in den Netzen als Beifang
- (4) Die Netze können eine Größe von 120 x 60 m haben.
Quelle: Die Bilder sind einer Flash-Animation der Greenpeace Ozean Kampagne entnommen.
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Der Mensch greift als Nahrungsproduzent
in die Netzwerke der Meere ein.
4. Algenblüte an der Küste El Salvadors. Das erste
und das zweite Bild sind Darstellungen in
Originalfarbe (dunkler und heller), die folgenden
zeigen eine farbliche Hervorhebung der Algen auf
der Basis von Chlorophyll-Messungen. Die
Intensität nimmt zu von blau über grün zu gelb und
rot. Chlorophyll ist das grüne Pflanzenpigment, das
für die Photosynthese notwendig ist.
Quelle: Originalbilder von der NASA, Animation:
Elmar Uherek
Der Mensch stört jedoch nicht nur als
Räuber das Gleichgewicht in den Ozeanen,
er verändert auch die Nahrungssituation.
Außer Kohlendioxid und Wasser benötigt
Phytoplankton ebenso wie andere Pflanzen
zum Überleben Nährstoffe: Nitrat, Phosphat,
Eisen. Wir düngen nicht nur unsere Felder,
sondern düngen auch die Meere, indem wir
bewusst oder unbewusst Abwässer einleiten
oder Düngerrückstände aus der
Landwirtschaft mit dem Wasserkreislauf ins
Meer gelangen.
Durch die Überdüngung können sich riesige Mengen
an Phytoplankton bilden und blühen. Nach ihrem
Absterben kann der biologische Abbau durch
Bakterien so große Mengen an Sauerstoff
verbrauchen, dass den Fischen förmlich die Luft
ausgeht und sie an Sauerstoffmangel sterben. Wir
sprechen von "Eutrophierung" wenn der Mensch die
Meere oder Seen durch Überdüngung belastet.
5. Eutrophierung im Potomac River Delta
© NOAA
Phytoplankton und das Klima
Ebenso wie der Wald spielt Phytoplankton eine große Rolle für unser Klima. Da die
einzelligen Algen Photosynthese betreiben, verbrauchen sie Kohlendioxid. Mit Hilfe des
Phytoplanktons nimmt der Ozean etwa ein Drittel von dem Kohlendioxid auf, das wir
Menschen stetig als Treibhausgas in die Luft blasen. Es hilft somit, die Erderwärmung zu
mildern.
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6. Menschliche Eingriffe in die marine Umwelt: 1) Dünger und Abwässer bringen Nährstoffe ein. 2)
Der Anstieg des Kohlendioxid in der Luft führt zu einer Aufnahme durch die Ozeane. 3) Mehr CO2
senkt den pH-Wert. 4) Die Temperatur von Luft und Ozean steigt durch die Erderwärmung. 5)
Intensive Fischerei verringert die Fischpopulation.
Phytoplankton nimmt aber nicht nur auf, sondern
produziert auch Gase, unter anderem Schwefel
enthaltende organische Gase. Eines von ihnen, das
indirekt entsteht, ist Dimethylsulfid (DMS). Die
Algen benötigen die Vorläufer dieser
Schwefelverbindung z.B. zur Regulierung ihrers
Wasserhaushaltes und als Botenstoff. Für das
Klima der Erde und den Schwefelhaushalt ist es
von großer Bedeutung, dass sehr große Mengen
dieser Gase in die Luft gelangen. Dort werden sie
oxidiert und bilden schließlich feine SchwefelsäureTröpfchen. An diesen kondensiert Wasser und es
entstehen Wolken. Die Gase des Phytoplankton
sind also Quelle der Wolken über den Ozeanen und
noch vor Vulkanen die wichtigste Quelle für
natürliche Schwefelverbindungen in der Luft. Es
könnte sein, dass sich durch Veränderungen in den
Lebensbedingungen der Ozeane auch die
Bedingungen für unser Klima ändern.
7. Die Rolle des Phytoplankton und anderer
chemischer oder lebendiger Spezies im
Zyklus des marinen Lebens und Wetters.
Schema: Elmar Uherek
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Autor: Elmar Uherek - Max-Planck.Institute für Chemie, Mainz
Reviewer: Tom Bell - University of East Anglia, Norwich
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