Cyanobakterien der Ostsee im Klimawandel: Unterschied zwischen den Versionen
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Das Vorkommen der Cyanobakterien, umgangssprachlich auch Blaualgen genannt, ist ein wichtiger Indikator für die Veränderung des Ökosystems der Ostsee. Durch ihren Lebenszyklus und ihren besonderen Organismus gedeihen Cyanobakterien nur in relativ warmem Wasser. Ist das Wasser hingegen kalt, sinken die Bakterien auf den Boden und verfallen in einen Ruhezustand.<ref name="Hense 2013">Hense, I. ; Meier, M. ; Sonntag, S. (2013) Projected climate change impact on Baltic Sea cyanobacteria</ref> Für das Wachstum benötigen die „Blaualgen“ Phosphor und Stickstoff, wie nahezu alle Organismen. Sie sind anders als „normale“ Organismen in der Lage, den benötigten Stickstoff direkt aus der Luft, die im Wasser der Ostsee gelöst ist, zu verarbeiten. Dadurch gelangt zusätzlicher Nährstoff in das Ökosystem. <ref name="Faktenblatt">Faktenblatt „Blaualgen“/ Cyanobakterien des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde[http://www.io-warnemuende.de/blaualgen-cyanobakterien.html]</ref> | Das Vorkommen der Cyanobakterien, umgangssprachlich auch Blaualgen genannt, ist ein wichtiger Indikator für die Veränderung des Ökosystems der Ostsee. Durch ihren Lebenszyklus und ihren besonderen Organismus gedeihen Cyanobakterien nur in relativ warmem Wasser. Ist das Wasser hingegen kalt, sinken die Bakterien auf den Boden und verfallen in einen Ruhezustand.<ref name="Hense 2013">Hense, I. ; Meier, M. ; Sonntag, S. (2013) Projected climate change impact on Baltic Sea cyanobacteria</ref> Für das Wachstum benötigen die „Blaualgen“ Phosphor und Stickstoff, wie nahezu alle Organismen. Sie sind anders als „normale“ Organismen in der Lage, den benötigten Stickstoff direkt aus der Luft, die im Wasser der Ostsee gelöst ist, zu verarbeiten. Dadurch gelangt zusätzlicher Nährstoff in das Ökosystem. <ref name="Faktenblatt">Faktenblatt „Blaualgen“/ Cyanobakterien des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde[http://www.io-warnemuende.de/blaualgen-cyanobakterien.html]</ref> | ||
==Cyanobakterien und Klimawandel== | |||
Bei Cyanobakterien versteht man unter deren „Blüte“ eine sehr starke Vermehrung (siehe Abbildung 4). Für die Vermehrung der Blaualgen spielt die Meeresoberflächentemperatur eine entscheidende Rolle. Optimale Wachstumsbedingungen sind bei 25°C Wassertemperatur gegeben.<ref name="Hense 2013" /> | |||
Allerdings reichen auch schon Temperaturen über 20°C für ein gesteigertes Wachstum aus. | |||
Eine Erhöhung der Meeresoberflächentemperatur durch den Klimawandel könnte die Anzahl der Cyanobakterien verdoppeln (s. Abb. 2). Blickt man auf die Meeresoberflächentemperatur (SST) der Ostsee, so ist eine Häufung positiver Anomalien in den letzten Jahren zu erkennen (Abb.1). Darunter versteht man Abweichungen im Vergleich zum Jahresmittelwert. Gerade in den letzten Jahrzehnten lag die Temperatur regelmäßig ca. 0.4°C über dem Mittelwert. Diese Entwicklung geht Hand in Hand mit der global ansteigenden Lufttemperatur durch den Klimawandel. | |||
Nach Berechnungen „des Klimamodells MOM3/ERGOM“ am Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) setzt sich der Trend des Anstiegs der Meeresoberflächentemperatur fort (s. Abbildung 3). | |||
Im Folgenden werden die berechneten Werte für den Monat August der Jahre 2070-2100 betrachtet. Vor allem in deutschen Küstengewässern kann davon ausgegangen werden, dass die Temperaturen bis zum Ende des Jahrhunderts auf deutlich höhere Werte steigen, denn hier ist das Wasser nicht besonders tief und vermischt sich weniger mit den kühleren Schichten als auf dem offenen Meer. Dadurch werden für die küstennahen Gebiete Deutschlands einheitlich Werte über 20 °C im August prognostiziert. | |||
Ein massenhaftes Vorkommen der Blaualgen an der Meeresoberfläche, wie es in den folgenden Jahrzehnten durch den Klimawandel zunehmend erwartet werden kann, verstärkt zudem durch Strahlungsabsorbtion die Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur.<ref name="Hense 2013" /> Die dunkleren Algenteppiche absorbieren die wärmende Sonneneinstrahlung stärker als Wasser. | |||
Wir haben es hier also mit einer positiven Rückkopplung zu tun: Die Erhöhung der Meeresoberflächentemperatur führt zu gesteigertem Algenwachstum und zunehmender Algenblüte, die die Zunahme der Meeresoberflächentemperatur verstärken. | |||
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Version vom 28. November 2013, 17:09 Uhr
Einleitung
Der Klimawandel hat weitreichende Auswirkungen auf die Weltmeere, somit auch auf die europäischen Gewässer wie zum Beispiel die Ostsee. Dadurch ergeben sich grundlegende Veränderungen in dem empfindlichen Ökosystem des Meeres, welche sich sogar auf die Gesundheit des Menschen auswirken können. Ein auf allen Ebenen einflussreiches Beispiel für diese Veränderungen sind die ältesten sauerstoffproduzierenden Organismen, die Cyanobakterien bzw. „Blaualgen“.
Cyanobakterien in der Ostsee
Das Vorkommen der Cyanobakterien, umgangssprachlich auch Blaualgen genannt, ist ein wichtiger Indikator für die Veränderung des Ökosystems der Ostsee. Durch ihren Lebenszyklus und ihren besonderen Organismus gedeihen Cyanobakterien nur in relativ warmem Wasser. Ist das Wasser hingegen kalt, sinken die Bakterien auf den Boden und verfallen in einen Ruhezustand.[1] Für das Wachstum benötigen die „Blaualgen“ Phosphor und Stickstoff, wie nahezu alle Organismen. Sie sind anders als „normale“ Organismen in der Lage, den benötigten Stickstoff direkt aus der Luft, die im Wasser der Ostsee gelöst ist, zu verarbeiten. Dadurch gelangt zusätzlicher Nährstoff in das Ökosystem. [2]
Cyanobakterien und Klimawandel
Bei Cyanobakterien versteht man unter deren „Blüte“ eine sehr starke Vermehrung (siehe Abbildung 4). Für die Vermehrung der Blaualgen spielt die Meeresoberflächentemperatur eine entscheidende Rolle. Optimale Wachstumsbedingungen sind bei 25°C Wassertemperatur gegeben.[1] Allerdings reichen auch schon Temperaturen über 20°C für ein gesteigertes Wachstum aus. Eine Erhöhung der Meeresoberflächentemperatur durch den Klimawandel könnte die Anzahl der Cyanobakterien verdoppeln (s. Abb. 2). Blickt man auf die Meeresoberflächentemperatur (SST) der Ostsee, so ist eine Häufung positiver Anomalien in den letzten Jahren zu erkennen (Abb.1). Darunter versteht man Abweichungen im Vergleich zum Jahresmittelwert. Gerade in den letzten Jahrzehnten lag die Temperatur regelmäßig ca. 0.4°C über dem Mittelwert. Diese Entwicklung geht Hand in Hand mit der global ansteigenden Lufttemperatur durch den Klimawandel. Nach Berechnungen „des Klimamodells MOM3/ERGOM“ am Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) setzt sich der Trend des Anstiegs der Meeresoberflächentemperatur fort (s. Abbildung 3). Im Folgenden werden die berechneten Werte für den Monat August der Jahre 2070-2100 betrachtet. Vor allem in deutschen Küstengewässern kann davon ausgegangen werden, dass die Temperaturen bis zum Ende des Jahrhunderts auf deutlich höhere Werte steigen, denn hier ist das Wasser nicht besonders tief und vermischt sich weniger mit den kühleren Schichten als auf dem offenen Meer. Dadurch werden für die küstennahen Gebiete Deutschlands einheitlich Werte über 20 °C im August prognostiziert. Ein massenhaftes Vorkommen der Blaualgen an der Meeresoberfläche, wie es in den folgenden Jahrzehnten durch den Klimawandel zunehmend erwartet werden kann, verstärkt zudem durch Strahlungsabsorbtion die Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur.[1] Die dunkleren Algenteppiche absorbieren die wärmende Sonneneinstrahlung stärker als Wasser. Wir haben es hier also mit einer positiven Rückkopplung zu tun: Die Erhöhung der Meeresoberflächentemperatur führt zu gesteigertem Algenwachstum und zunehmender Algenblüte, die die Zunahme der Meeresoberflächentemperatur verstärken.
Einzelnachweise
Lizenzhinweis
| Dieser Artikel ist ein Originalartikel des Klima-Wiki und steht unter der Creative Commons Lizenz Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland. Informationen zum Lizenzstatus eingebundener Mediendateien (etwa Bilder oder Videos) können in den meisten Fällen durch Anklicken dieser Mediendateien abgerufen werden und sind andernfalls über Dieter Kasang zu erfragen. | 
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