Der Mensch verändert die Natur und den Planeten so stark, dass Experten von einem neuen Erdzeitalter sprechen – dem Anthropozän. Den Anbeginn dieser Epoche im Meer haben Forscher nun durch einen Vergleich von heutigem und fossilem Zooplankton dokumentiert. Sie konnten nachweisen, dass sich die Gemeinschaften dieser winzigen Meeresorganismen aus heutiger und vorindustrieller Zeit deutlich unterscheiden. Konkret macht sich erneut der Effekt des Klimawandels bemerkbar, sagen die Forscher.
Mittlerweile geht bereit aus vielen Studien hervor: Der vom Menschen verursachte Klimawandel wirkt sich auf die Natur und die Artenvielfalt aus, und die marinen Ökosysteme sind dabei keine Ausnahme. Ablauf und Ausmaß der Veränderungen sind allerdings oft schwer zu bestimmen, da es Wissenschaftlern an zeitlich weitreichenden Vergleichsgrundlagen fehlt: Die Ausgangszustände vor 170 Jahren – vor dem Beginn der industriellen Zeit – sind schwer zu erfassen. „Wir wissen schon lange, dass sich Artengesellschaften verändern, aber für viele Lebensgemeinschaften gibt es wegen zu kurzer Beobachtungen keine belastbaren und vor allem globalen Vergleichsgrößen“, sagt Jonkers. Er und seine Kollegen haben in diesem Zusammenhang nun eine besondere Gruppe der Lebewesen des Zooplanktons ins Visier genommen: die planktonischen Foraminiferen.
Vorher-Nachher-Vergleich ist möglich
Es handelt sich dabei um artenreiche Kleinstlebewesen, die im Oberflächenbereich der Ozeane schweben und winzige Kalkgehäuse bilden – feiner als ein Sandkorn. Sie spielen durch ihre enorme Gesamtmasse weltweit eine wichtige Rolle im Stoffkreislauf der Meere. Sterben die Foraminiferen ab, lagern sich ihre Kalkgehäuse in Meeresbodensedimenten ab. In solchen fossilen Foraminiferen-Lagerstätten kann sich der Zustand der Ozeane widerspiegeln, bevor der Mensch begonnen hat, die Meere und das Klima zu beeinflussen, erklären die Forscher. Der heutige Zustand zeigt sich wiederum in Proben von Foraminiferen, die durch sogenannte Sinkstofffallen aus dem Meer gefischt werden können.
Durch den Vergleich von fossilen und modernen Lebensgemeinschaften der Foraminiferen sind Rückschlüsse möglich, wie sehr sich das Plankton seit der Industrialisierung verändert hat. „Unsere Kooperation zeigt, wie wichtig es ist, dass Paläoökologie und moderne Biodiversitätsforschung zusammenarbeiten“, sagt Co-Autor Helmut Hillebrand von der Universität Oldenburg. Die aktuellen Studienergebnisse basieren konkret auf Untersuchungsergebnissen von fossilen Foraminiferen aus Sedimenten vorindustrieller Zeit, die von 3700 Standorten weltweit stammen. Diese haben die Forscher mit Foraminiferen verglichen, die an den gleichen Orten durch Sinkstofffallen gesammelt wurden. Sie decken den Zustand des Planktons von 1978 bis 2013 ab. „Der Datensatz ist groß und damit auch global repräsentativ“, betont Jonkers.
Verschiebungen zeichnen sich ab
So konnten die Forscher nachweisen: Die heutige Zusammensetzung der Arten der Foraminiferen unterscheidet sich von der in der vorindustriellen Zeit in charakteristischer Weise. „Das marine Plankton hat sozusagen das Anthropozän erreicht“, resümieren die Wissenschaftler. „Das Erstaunliche war, dass der Unterschied nicht zufällig ist, sondern ein Signal der Erderwärmung zeigt: Heutige Lebensgemeinschaften in sich erwärmenden Regionen stimmen mit vorindustriellen Lebensgemeinschaften aus wärmeren Regionen überein“, erklärt Jonkers. Mit anderen Worten: Die Artengemeinschaften am selben Standort sind heute andere als zu vorindustrieller Zeit.
Den Forschern zufolge ist der beunruhigende Aspekt, dass in vielen Regionen des Ozeans die Planktongemeinschaften offensichtlich in ihnen eigentlich fremde Gewässer abgewandert sind. Dort müssen sie sich an neue Bedingungen anpassen und unter Umständen ihre Nahrungsnetze neu etablieren, erklären die Forscher. „Die Frage ist, ob sie dies zügig tun können, oder ob der Klimawandel zu schnell voranschreitet, als dass die Gemeinschaften sich anpassen könnten“, sagt Co-Autor Michal Kucera. Somit handelt es sich um einen neuen Punkt auf der langen Liste der Prozesse, die der Mensch ins Laufen gebracht hat, deren Konsequenzen möglicherweise problematisch sind.
Quelle: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, Nature, doi: 10.1038/s41586-019-1230-3
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