In den Ozeanen, Seen und Flüssen der Erde schwindet der gelöste Sauerstoff schneller, als lange angenommen wurde. Das gefährdet nicht nur unzählige Wasserlebewesen, sondern schwächt auch natürliche Prozesse, die das Klima mitregulieren. Eine neue Übersichtsarbeit fasst jahrzehntelange Forschung zusammen und warnt, dass die Erde in einen unsicheren Bereich geraten könnte. Manche der Veränderungen könnten über Jahrhunderte anhalten und sich auf menschlichen Zeitskalen nicht mehr umkehren lassen. Der Sauerstoffverlust wird darin erstmals als eigenständige planetare Bedrohung eingestuft.
Als aquatische Deoxygenierung bezeichnen Fachleute den anhaltenden Rückgang des im Wasser gelösten Sauerstoffs in Meeren, Küstengewässern, Flüssen, Seen und Bächen. Sauerstoff ist die Grundlage für nahezu alles Leben im Wasser, von mikroskopischen Organismen über Fische bis zu großen Räubern. Sinkt sein Gehalt, schrumpfen die Lebensräume, in denen Tiere überhaupt überleben können. Zu unterscheiden ist dieser vom Menschen verursachte Verlust von natürlich sauerstoffarmen Zonen, etwa in bestimmten Tiefengewässern, an die dort lebende Arten seit langem angepasst sind. Das eigentliche Problem ist der rasche Rückgang dort, wo Organismen nicht darauf vorbereitet sind. Im globalen Mittel ist der Sauerstoffgehalt der Ozeane über die vergangenen 50 Jahre um rund zwei Prozent gesunken, mit regional teils deutlich stärkeren Einbrüchen.
Die Ursachen sind eng miteinander verknüpft. Wärmeres Wasser kann physikalisch weniger Sauerstoff lösen, sodass die Erwärmung der Gewässer den Gehalt unmittelbar senkt. Hinzu kommt ein Überschuss an Nährstoffen aus Landwirtschaft und Abwässern, der Algenblüten fördert. Deren Abbau verbraucht wiederum große Mengen Sauerstoff. Auch eine verringerte Durchmischung der Wasserschichten trägt bei, weil sauerstoffreiches Oberflächenwasser die Tiefe schlechter erreicht. Wie stark diese Faktoren zusammenwirken, lässt sich am Zustand vieler Küstenregionen ablesen, in denen sich sauerstoffarme Todeszonen ausbreiten. Wer die größeren Zusammenhänge des Klimawandels und seiner Folgen für die Gewässer verfolgt, erkennt hier ein weiteres, bislang unterschätztes Kettenglied.
Die Autorinnen und Autoren der Übersichtsarbeit von der Scripps Institution of Oceanography plädieren dafür, die aquatische Deoxygenierung in das Konzept der planetaren Grenzen aufzunehmen. Dieses Rahmenwerk beschreibt zentrale Prozesse des Erdsystems und die Schwellen, jenseits derer die Stabilität des Planeten gefährdet ist. Der Sauerstoffverlust wirke dabei nicht isoliert, sondern verstärke andere Krisen wie die Erwärmung, die Versauerung der Meere, den Verlust an Artenvielfalt und die Belastung durch Nährstoffe. Genau diese Wechselwirkungen machen ihn so folgenreich. Die Forschenden mahnen, dass ein weiterer Rückgang Prozesse in Gang setzen könnte, die sich über sehr lange Zeiträume nicht rückgängig machen lassen. Die vollständige Analyse ist in der begutachteten Übersichtsarbeit zum Sauerstoffverlust der Gewässer zugänglich.
Für den Menschen ist der Befund mehr als ein abstraktes Umweltproblem. Sauerstoffarme Zonen verdrängen Fische aus ihren angestammten Lebensräumen und können ganze Bestände schwächen, die für Ernährung und Fischerei wichtig sind. Zugleich beeinflussen die betroffenen Gewässer den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf und damit indirekt das Klima. Auch Binnengewässer sind betroffen: In vielen Seen und Flüssen sinkt der Sauerstoffgehalt teils schneller als in den Ozeanen. Die begleitende Mitteilung des beteiligten Forschungsinstituts betont, dass eine bessere Überwachung nötig ist, um Schwellenwerte zu bestimmen, die nicht unterschritten werden sollten. Die Arbeit versteht sich ausdrücklich als Weckruf und Synthese des Forschungsstands, nicht als einzelne neue Messreihe.
Limnology and Oceanography, Abundant interactions and feedbacks between aquatic deoxygenation and the other planetary boundaries; doi:10.1002/lno.70434