Einzeller mit Gehäuse breiten sich in den Weltmeeren rasant aus

7. Februar 2013, 18:39
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Amphisteginen profitieren von steigenden Temperaturen und könnten als wichtige Sedimentproduzenten Küsten und Riffe stabilisieren

Manche sehen aus wie kleine Sternchen, andere ähneln löchrigem Käse, wieder andere erinnern an winzige Muscheln: Die zu den Foraminiferen zählenden Amphisteginen sind häufige Einzeller mit außerordentlich formenreichen vielkammerigen Gehäusen. Die meisten der rund 10.000 Foraminiferenarten leben auf dem Meeresboden in den Tropen und Subtropen, sind von einer Kalkschale umgeben und werden nicht einmal so groß wie ein Sandkorn. Wie nun Forscher unter Federführung der Universität Bonn herausgefunden haben, zählen die Winzlinge zu den Gewinnern der globalen Erwärmung, denn sie breiten sich derzeit in den Weltmeeren rasant aus. Und sie könnten die Folgen des Klimawandels in Zukunft mildern: Mit ihren Kalkschalen stabilisieren die Amphisteginen Küsten und Riffe.

Trotz ihrer Winzigkeit sind die Wesen zu enormen Leistungen fähig: "Foraminiferen sind Ökosystem-Ingenieure", sagt Martin Langer vom Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und Paläontologie der Universität Bonn. "Die Einzeller produzieren pro Jahr mit ihren Schalen bis zu zwei Kilogramm Kalk pro Quadratmeter Meeresboden und sind, nach den Korallen, die wichtigsten Sedimentproduzenten in tropischen Riffregionen."

Die Forscher der Universität Bonn untersuchten mit ihren Kollegen des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig, der Universität Trier und der Woods Hole Oceanographic Institution (USA) die Verbreitung der Einzeller. Langer erfasste in den letzten Jahren die Verbreitung der Amphisteginen entlang der rund 9.000 Kilometer langen Küstenlinie vor Somalia, Kenia, Tansania, Mosambik, Südafrika, Namibia und Angola. "Das Vorkommen der Amphisteginen hängt entscheidend von der Temperatur sowie dem Salz- und Nährstoffgehalt der Ozeane ab", sagt der Mikropaläontologe. So brauchen die Einzeller Wassertemperaturen von mindestens 14 Grad Celsius.

Bis 2100 fast 300 Kilometer polwärts

Mit den Daten aus den Geländeuntersuchungen entwickelten die Forscher ein Artverbreitungsmodell, das berechnet, wo die Amphisteginen unter bestimmten Umweltbedingungen vorkommen. Mithilfe von Klimamodellen prognostizierten die Wissenschafter anschließend die künftige Verbreitung der kalkschaligen Einzeller. "Die Amphisteginen zählen zu den Profiteuren der steigenden Temperaturen durch den Klimawandel", fasst Langer zusammen. Bis zum Jahr 2050 breiten sich die Kalk-Einzeller durch die erwärmten Ozeane nach den Modellen um 180 Kilometer polwärts aus – das entspricht etwa 1,6 Breitengrade. Bis zum Jahr 2100 erhöht sich die durchschnittliche Temperatur in den Ozeanen vorsichtig geschätzt um rund 2,5 Grad Celsius. Dementsprechend dringen die Amphisteginen fast 300 Kilometer – rund 2,5 Breitengrade – weiter in Richtung der Pole vor.

"Unsere Modelle prognostizieren Ausbreitungsgeschwindigkeiten von bis zu acht Kilometer pro Jahr", sagt die Doktorandin Anna Weinmann vom Steinmann-Institut der Universität Bonn. Korallen können ähnlich rasant in neue Bereiche vordringen. Allerdings macht ihnen die mit dem höheren Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre einhergehende Ozeanversauerung zu schaffen. Das Skelett der Korallen besteht aus Aragonit und ist damit viel säureempfindlicher als die Kalzitschale der Foraminiferen. "Amphisteginen und andere Foraminiferen übernehmen zunehmend die Kalkproduktion der Korallen und besetzen deren ökologische Nische. Ein Rollentausch vollzieht sich", berichtet Langer.

Kalkproduzenten stabilisieren die Küsten und Riffe

Auf diese Weise werden in Zukunft Massenvorkommen von Foraminiferen den tropischen Meeresgrund prägen. Dafür gibt es auch zahlreiche Belege aus der Vergangenheit, zumal die Kalk-Einzeller die Ozeane bereits seit rund 600 Millionen Jahren besiedeln. "Der Fossilbericht zeigt: Immer wenn in der Erdgeschichte der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre erheblich höher und die Ozeane deutlich wärmer waren, sind Foraminiferen die häufigsten Kalkproduzenten in den Riffen gewesen", sagt der Mikropaläontologe. Die winzigen Kalk-Einzeller können damit absehbar auch einen Teil der Schäden durch den Klimawandel wieder wettmachen. Bereits heute klagen Inselstaaten über den ansteigenden Meeresspiegel und zunehmende Schäden an ihren Küsten. Langer: "Amphisteginen und andere Foraminiferen werden sich in den nächsten Jahrzehnten rasch ausbreiten und die Küsten und Riffe durch ihre hohe Kalkproduktion stabilisieren." (red, derStandard.at, 07.02.2013)

  • Sogenannter Sternchensand: Foraminiferen-Gehäuse vom Großen Barrier-Riff in Australien. Die schalenbildenden Einzeller könnten in Zukunft für die Stabilisierung von Küsten und Riffe sorgen.
    foto: martin langer/uni bonn

    Sogenannter Sternchensand: Foraminiferen-Gehäuse vom Großen Barrier-Riff in Australien. Die schalenbildenden Einzeller könnten in Zukunft für die Stabilisierung von Küsten und Riffe sorgen.

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