A6 Anomales Auflaufen und Blühen

Thema

Anomales Auftriebsgeschehen tritt auf, wenn sich Windmuster so stark verändern, dass nährstoffreiches Tiefenwasser verstärkt oder verändert wird. Dieser Nährstoffanstieg kann zu einem explosionsartigen Anstieg der biologischen Produktivität führen oder, im Extremfall, sauerstoffarmes oder sauerstoffarmes Wasser an die Oberfläche befördern, das Küstenökosysteme, die von diesen Nährstoffen abhängig sind, schwer schädigen kann. Im Zuge des Klimawandels kann die Verstärkung der Küstenwinde, insbesondere der Passatwinde, dieses Auftriebsgeschehen in sogenannten Ostrandsystemen – vor Kalifornien, vor Benguela, vor Peru und vor den Kanarischen Inseln – verstärken. Die Auswirkungen variieren jedoch je nach System und hängen von der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung des Tiefenwassers ab, das jedes System an die Oberfläche befördert.

Phytoplanktonblüten, die durch anomales Auftriebsgeschehen ausgelöst werden, entstehen, wenn die Nährstoffverfügbarkeit in der euphotischen Zone die Verluste übersteigt, die das Phytoplankton durch Fraßdruck anderer Organismen, Sedimentation und die Durchmischung des Wassers erleidet. Sverdrups Modell erklärt, wann die Primärproduktion dieser Algenblüten jedes Frühjahr beginnt: Sie setzt ein, wenn die Tiefe der durchmischten Schicht unter eine kritische Kompensationstiefe sinkt – die Tiefe, ab der die Nettobiomasseproduktion, summiert über die gesamte beleuchtete Wassersäule, nicht mehr positiv ist. Das Überschreiten dieser kritischen Tiefe löst schließlich die Frühjahrsblüte aus.

Unter diesen Phytoplanktonblüten gibt es eine besonders schädliche Art: schädliche Algenblüten. Sie entstehen durch toxische oder schädliche Arten, die unter anomalen Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Nährstoffgehalt und Schichtung optimal gedeihen. Diese schädlichen Algenblüten sind für einige der gravierendsten Auswirkungen des gesamten anomalen Auftriebs verantwortlich, sowohl auf die Fischerei, von der viele Küstengemeinden abhängig sind, als auch auf die Gesundheit derjenigen, die kontaminierte Fische oder Schalentiere verzehren.

Innerhalb der Wassersäule, in der eine Algenblüte auftritt, ist ihre vertikale Struktur nicht einheitlich: Mit abnehmender Nährstoffdichte an der Oberfläche konzentriert sich das Phytoplankton nicht mehr an der Oberfläche, sondern wandert in tiefere Schichten und bildet dort das sogenannte suboberflächliche Chlorophyllmaximum. Die gleichzeitige Suche nach ausreichend Licht und noch verfügbaren Nährstoffen führt dazu, dass sich das Phytoplankton in dieser mittleren Schicht ansammelt, anstatt an der Oberfläche oder in der Tiefe, wo eine der beiden Ressourcen fehlt.

Im Zuge des Klimawandels werden sich die Sauerstoffminimumzonen voraussichtlich weiter ausdehnen, biologische Gemeinschaften, die auf anomalem Auftrieb angewiesen sind, werden sich voraussichtlich in höhere Breitengrade verlagern, um dort Bedingungen zu finden, die ihren früheren Bedingungen ähnlicher sind, und die Saisonalität von Algenblüten – sowohl von gewöhnlichen als auch von schädlichen – wird sich voraussichtlich verändern. Von dem durch anomales Auftriebswasser ausgelösten Nährstoffauftrieb bis hin zu den maximalen Chlorophyllkonzentrationen in der Tiefe, die diese Algenblüten letztendlich erzeugen, ist die gesamte Kette der biologischen Produktivität an der Küste zunehmend einem Ozean ausgeliefert, der sich schneller verändert, als seine Ökosysteme mithalten können. Infolgedessen bedroht das anomale Auftriebswasser, anstatt das Küstenleben wie bisher zu erhalten, dieses nun.

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