Meeresphytoplankton: Umweltauswirkungen und potenzielle Risiken

Einzelne Meeresphytoplankton-Organismen sind ohne Mikroskop zu klein, um sichtbar zu sein, doch ihre Auswirkungen auf die Umwelt der Welt sind enorm. In jedem Ozean vorkommend, bilden Phytoplankton die Grundlage der marinen Nahrungskette. Sie produzieren einen Großteil des Sauerstoffs, den luftatmende Tiere überall zum Überleben benötigen. Sie beeinflussen die globalen Temperaturen, indem sie riesige Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid aus der Luft entfernen. Manchmal erzeugen sie auch Gifte, die Fische töten und Menschen krank machen.

Merkmale

Phytoplankton sind einzellige, pflanzenähnliche Organismen, die in ungezählter Anzahl in den Ozeanen der Welt und in Süßwasserseen schweben. Sie sind 63–153 Mikrometer lang – die kleinsten Objekte, die Menschen mit bloßem Auge sehen, sind 1.000 Mikrometer oder 1 Millimeter. Wie Landpflanzen wachsen Phytoplankton durch Photosynthese, wobei sie aus Sonnenlicht, Wasser und Chlorophyll Kohlenhydrate bilden.

Bedeutung

Beobachtungen von Phytoplankton können auf Umweltveränderungen hinweisen, da Phytoplanktonpopulationen schnell auf Unterschiede im Wasser, im Sonnenlicht und in den verschiedenen benötigten Nährstoffen reagieren. Veränderungen in Größe, Dichte oder Wachstumsrate von Phytoplanktonpopulationen können aus dem Weltraum mittels Satelliten gemessen werden. Wissenschaftler vergleichen diese Beobachtungen mit anderen globalen Trenddaten, um die Wechselwirkungen zwischen Phytoplankton, Umwelt und globalem Klima besser zu verstehen.

Giftigkeit

Unter bestimmten Bedingungen produzieren einige Phytoplanktonarten plötzlich giftige Verbindungen, die für Meereslebewesen und Menschen schädlich sind. Diese giftigen Phytoplankton-Ausbrüche werden oft als „Rote Gezeiten“ bezeichnet, da sie manchmal, wenn auch nicht immer, rot oder rot-orange gefärbt erscheinen. Da einige rötliche Ausbrüche harmlos sind, empfiehlt die Woods Hole Oceanographic Institution den Begriff schädliche Algenblüte (HAB) für giftige Ausbrüche. HABs verursachen in den Vereinigten Staaten geschätzte Kosten von mehr als 80 Millionen Dollar pro Jahr für Gesundheitskosten sowie Schäden an Fischerei und Tourismus. Menschen können sich durch den Verzehr von Schalentieren aus HAB-kontaminiertem Wasser krank machen.

Bedrohung

Immer saurere Ozeane erschweren es Phytoplankton, Eisen aufzunehmen, einen wichtigen Nährstoff für gesunde Phytoplanktonpopulationen, so eine im Januar 2010 von der Princeton University in der Zeitschrift „Science“ veröffentlichte Studie. Säurewerte gelten als gestiegen aufgrund erhöhter Kohlendioxidmengen in der Atmosphäre. Alle Ozeanfische und Meeressäuger fressen Phytoplankton entweder direkt oder indem sie Fische fressen, die sie fressen. Wenn die Säure weiterhin zunimmt, könnten Phytoplanktonpopulationen schrumpfen, wodurch weniger Nahrung für Meereslebewesen verfügbar wäre, so die Studie.

Zukunft

Die Eisenhypothese – die Idee, dass die globale Erwärmung durch die Gabe von Eisenergänzungen in die Ozeane umgekehrt werden kann – ist seit ihrer Vorschlagung durch den Ozeanografen John Martin in den 1980er Jahren umstritten. Martin schlug vor, dass die daraus resultierenden größeren Phytoplanktonpopulationen genug Kohlenstoff absorbieren könnten, um die globalen Temperaturen zu senken. Es ist auch möglich, dass das Gegenteil eintritt, da Phytoplankton erwiesenermaßen Wasser erwärmt, indem es Sonnenlicht absorbiert, das sonst ins Weltall reflektiert würde, so eine 2002 im Journal of Geophysical Research veröffentlichte Studie des Scripps Institution of Oceanography.