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Klimawandel: Schneckenschalen in Auflösung

Flügelschnecke
Schneckengehäuse in Auflösung | Diese rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des Gehäuses einer im Südpolarmeer gesammelten Flügelschnecke zeigt die Auflösungserscheinungen der Schale.

Mit steigenden Kohlendioxidgehalten in der Luft wird auch mehr des Gases im Meerwasser gelöst. Die entstehende Kohlensäure senkt den pH-Wert – und fördert so, dass kalkhaltige Schalen oder Skelette angegriffen werden. Laborexperimente haben bereits eindrücklich demonstriert, welche Schäden in zukünftig saureren Ozeanen auftreten könnten. Nun haben Forscher im Südpolarmeer Schnecken untersucht und bereits zum Teil stark geschädigte Gehäuse gefunden.

Die Wissenschaftler um Nina Bednaršek vom British Antarctic Survey hatten 2008 in der Schottischen See zwischen Feuerland und der Antarktischen Halbinsel lebende Jungtiere der Flügelschnecke Limacina helicina antarctica gesammelt. In dieser Region bringt aufsteigendes Tiefenwasser zusätzliches Kohlendioxid in oberflächennahe Schichten, was die pH-Wert-Absenkung weiter verschärft. Unter dem Elektronenmikroskop offenbarten sich die Folgen: Die Gehäuse aus Aragonit, einer Variante von Kalziumkarbonat, zeigten teils schwere Auflösungserscheinungen an der gesamten Schale. Aus Versuchsergebnissen an Bord leiteten die Forscher ab, dass die Schäden innerhalb von 4 bis 14 Tagen entstehen. In benachbarten Gebieten ohne aufsteigendes Tiefenwasser hingegen stellten die Wissenschaftler kaum verletzte Schalen fest.

Die Schnecken sterben nicht unbedingt an den Schäden des Gehäuses, da sie den Verlust zumindest teilweise ausgleichen können, indem sie auf der Innenseite zusätzlich Aragonit bilden. Die dünnere Schale macht die Tiere jedoch anfälliger für Fressfeinde und Infektionen – mit Folgen für das gesamte Nahrungsnetz: L. helicina antarctica gehört in diesen Regionen zu den bedeutendsten Arten des Mesoplanktons und ist ein wichtiges Futter für Fische und Vögel. Sinkt ihre Zahl, stört dies auch den Karbonatpuffer des Wassers, der den pH-Wert in Grenzen konstant halten kann. Die Schalen abgestorbener Schnecken sind zudem ein Transportmittel für organische Reste in die Tiefe: Eine geringere Zahl und geringere Dichte werden diesen Entsorgungsweg beeinträchtigen, so die Forscher.

Schnecke mit intaktem Gehäuse | Eine nicht von Säure angegriffene Schale einer jungen Limacina helicina antarctica unter dem Rasterelektronenmikroskop (die äußerste organische Schicht, das Periostracum, wurde entfernt).

Noch finden sich diese für Kalkschalen aggressiven Bedingungen in den tieferen Meeresschichten und in Regionen mit aufsteigendem Tiefenwasser. Doch Modelle sagen voraus, dass steigende Kohlendioxidgehalte in der Atmosphäre auch im Oberflächenwasser in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts ähnliche Verhältnisse hervorrufen werden. Zudem könnten höhere Windgeschwindigkeiten auf Grund des Klimawandels die Durchmischung der Wasserschichten fördern und so auch in anderen Regionen kohlendioxidreiches Tiefenwasser an die Oberfläche bringen.

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