Cum afectează schimbările climatice ecosistemele marine din materialele și mediul din clasă?

Schimbările climatice observate în prezent sunt cauzate în principal de concentrațiile crescânde de gaze cu efect de seră, cum ar fi CO2 în atmosferă. Acest lucru afectează și mările. Apariția diferitelor specii se schimbă, iar aceste schimbări au adesea un impact asupra întregului proces din ecosistemele afectate.

Aparține lui:

Recifele de corali din întreaga lume sunt expuse riscului cauzat de schimbările climatice, cum ar fi Marea Barieră de Corali din Australia, care este un sit al patrimoniului mondial - diverse mass-media raportează despre acest lucru de câțiva ani. În zone întinse ale Marii Bariere de Corali, așa-numita albire a coralilor a avut loc de mai multe ori în ultimii ani. Se spune că principalul motiv pentru moartea coralilor este creșterea temperaturii apei cauzată de schimbările climatice. Alte ecosisteme din mări sunt, de asemenea, expuse riscului, inclusiv cele din Marea Nordică și Marea Baltică. Acolo se poate observa, printre altele, că speciile individuale migrează către ape mai reci datorită temperaturilor mai ridicate ale apei, în timp ce se adaugă specii din regiuni mai calde.

Cum este legată creșterea proporției de gaze cu efect de seră în atmosferă de condițiile de viață din apă? Cum afectează schimbările climatice oceanele și care sunt consecințele asupra ecosistemelor marine?

De ce schimbările sunt relevante pentru ecosisteme și oameni?

Schimbările climatice observate în prezent sunt cauzate în principal de concentrațiile crescânde de gaze cu efect de seră, cum ar fi CO2 în atmosferă. Acest lucru duce la o creștere a temperaturii medii globale în straturile de aer din apropierea suprafeței pământului. Acest lucru afectează și mările:

Creșterea temperaturii în atmosferă încălzește și apa din apropierea suprafeței.
CO2 se dizolvă în apă și duce la acidificarea mării.
Nivelul mării crește deoarece masele de gheață ale ghețarilor montani și marile straturi de gheață din Groenlanda și Antarctica se topesc. În plus, apa de mare încălzită se extinde și astfel crește nivelul mării.

Ca urmare, condițiile de viață din mare și de pe litoral se schimbă în întreaga lume. Creșterea temperaturii, în special, a schimbat deja apariția diferitelor specii. Unele populații - animalele sau plantele unei specii care trăiesc într-o anumită zonă - sunt din ce în ce mai mici sau ar putea dispărea, astfel încât biodiversitatea din oceane să scadă. Alte populații ar putea crește sau arealele lor s-ar putea schimba. De exemplu, speciile individuale de pești migrează către zone marine mai reci atunci când marea se încălzește prea mult în zona lor de distribuție anterioară. Astfel de schimbări la speciile individuale au adesea un impact asupra întregului proces din ecosistemele afectate, de exemplu asupra relațiilor alimentare sau a concurenței spațiale.

Redistribuirea speciilor și declinul diversității marine au, de asemenea, un impact asupra așa-numitelor servicii ecosistemice. Printre altele, mijloacele de trai importante ale oamenilor pot fi amenințate dacă, de exemplu, scade productivitatea industriei de pescuit. Mările asigură hrană multor oameni din întreaga lume. Alte servicii ecosistemice ale mărilor și coastelor sunt, de asemenea, afectate în mod negativ, cum ar fi protecția litorală datorită reducerii pădurilor de mangrove și creșterii uraganelor.

Coastele ca habitat sunt, de asemenea, afectate de schimbările climatice. Creșterea nivelului mării provoacă din ce în ce inundații și eroziune în zonele joase, care are deja un impact asupra animalelor și plantelor, precum și asupra așezărilor umane și orașelor de pe coastă.

Cum afectează schimbările climatice condițiile de viață din mare?

Schimbările climatice au determinat creșterea temperaturii medii globale în atmosferă lângă suprafața pământului. Acest lucru a provocat și încălzirea oceanului. Apa sa stochează marea majoritate a energiei care a fost furnizată suplimentar sistemului climatic al Pământului din cauza creșterii gazelor cu efect de seră. Apa de lângă suprafață este afectată în special de creșterea temperaturii. Primii 75 de metri au devenit mai calzi cu 0,11 grade Celsius pe deceniu, pe o medie globală din 1971 până în 2010.

Creșterea cantității de CO2 din atmosferă a acidificat oceanul. Apa de mare absoarbe CO2 din atmosferă. Acid carbonic se formează acolo. Dacă acest compus se descompune, valoarea pH-ului apei se schimbă și devine mai acidă. În acest fel, pH-ul apei de mare aproape de suprafață a scăzut cu 0,1 de la începutul erei industriale. Aceasta corespunde unei creșteri a acidității de 26%.

Acidificarea este în special o problemă pentru viața marină, care formează cochilii calcaroase (fabricate din carbonat de calciu). Acestea includ, de exemplu, corali și scoici. Pe măsură ce valoarea pH-ului scade, devine mai dificil pentru ei să construiască cochilii sau schelete. Pentru că, pentru a-și putea construi scheletele calcaroase, coralii au nevoie de anumite molecule (ioni carbonat) din apa mării. Concentrația acestor molecule depinde de valoarea pH-ului apei, care la rândul său este legată de conținutul de CO2 al atmosferei. CO2 se dizolvă în apă și formează acid carbonic acolo, ceea ce scade valoarea pH-ului: apa devine „mai acidă” și concentrația ionilor de carbonat scade.

Creșterea temperaturilor în ocean poate crește, de asemenea, apariția așa-numitelor zone moarte. Aceasta înseamnă zone cu niveluri reduse de oxigen. Ele apar ca urmare a supra-fertilizării cauzate de intrarea de nutrienți și de creșterea excesivă a plantelor (de exemplu, înflorirea algelor). Respirația excesivă și moartea și degradarea acestor plante acvatice epuizează oceanul de oxigen. Temperaturile mai ridicate accelerează metabolismul ființelor vii din mare și, astfel, absorbția lor de oxigen.

Astfel, diferiți factori sunt influențați de schimbările climatice, care la rândul lor afectează condițiile de viață din mare. Diversitatea biologică a unui habitat din mare depinde, printre altele, de factori abiotici precum temperatura apei, incidența luminii și concentrația de nutrienți. Există, de asemenea, factori biotici: relațiile dintre speciile individuale și specificații. Tipurile unei comunități sunt mai mult sau mai puțin dependente unul de celălalt.

Relațiile importante sunt rețelele alimentare - de exemplu relațiile prădător-pradă - și concurența pentru resurse limitate. Baza rețelei alimentare din mare este fitoplanctonul format din alge și bacterii. Împreună cu zooplanctonul, cum ar fi krill, este sursa de bază de hrană pentru mulți pești, păsări și mamifere marine, printre altele. Este posibil ca orice modificare a unei specii să aibă un impact asupra celorlalți membri ai rețelei alimentare. Consecințele schimbărilor climatice sunt transmise de jos în sus, ca să spunem așa - de la plancton la pești până la păsări marine și mamifere marine.

Ce se întâmplă pe Marea Barieră de Corali?

Un exemplu al efectelor schimbării condițiilor marine de viață este dezvoltarea Marii Bariere de Corali din Australia, cel mai mare recif de corali din lume.

Recifele de corali sunt cele mai mari structuri de pe pământ create de viețuitoare. Coralii sunt cnidari care formează var - și prin creșterea lor pot forma recife.

Recifele de corali tropicali, cum ar fi Marea Barieră de Corali din Australia, au o mare varietate de specii de animale și plante. Peștii și alte animale marine care trăiesc acolo contribuie la hrana multor milioane de oameni.

Recifele de corali sunt deosebit de amenințate de creșterea temperaturii apei. Coralii trăiesc în simbioză cu anumite tipuri de alge. Aceste alge conferă coralilor culorile lor magnifice. Simbioza se poate descompune atunci când temperatura apei crește. Algele sunt expulzate din țesutul coral. Apare apoi cochilia albă de calcar în care trăiesc cnidarii. Acest lucru este cunoscut sub numele de albirea coralilor. Dacă decolorarea are loc pe o perioadă lungă de timp, coralii pot muri și întregul ecosistem de recif se poate prăbuși. Alți factori de stres pentru recifele de corali sunt modificările valorii pH-ului, adică acidificarea oceanului și poluarea mediului marin.

Înălbirea pe scară largă a coralilor a fost observată încă din anii 1980. Albirea coralilor a avut loc pe Marea Barieră de Corali în 1998, 2002 și 2015/2016 și 2017. Principala cauză a fost temperatura neobișnuit de ridicată a mării în aceste perioade.

Dezvoltarea în Marea Nordului și Marea Baltică

Ecosistemele din Marea Nordică și Marea Baltică sunt, de asemenea, afectate de schimbările climatice. Marea Nordului și a Mării Baltice se încălzește deosebit de repede, deoarece sunt relativ puțin adânci în comparație cu alte mări.

Pe de o parte, creșterea temperaturii apei duce la imigrarea speciilor iubitoare de căldură care nu sunt originare din Marea Nordului și a Mării Baltice. Pe de altă parte, speciile native migrează către ape mai reci din nord. În plus, valoarea pH-ului se schimbă și în Marea Nordului și în Marea Baltică; și aici acidificarea este o problemă pentru organismele calcifiante. Sunt afectate și alte ființe vii. Când apa devine mai acidă, multe specii au nevoie de mai multă energie pentru a-și regla funcțiile corpului. Efortul afectează apoi, printre altele, rezistența la alte poluări ale mediului. Cu toate acestea, CO2 dizolvat suplimentar ar putea beneficia unele specii, cum ar fi algele marine și algele albastre-verzi.

Stridia Pacificului introdusă de oameni s-a răspândit în Marea Nordului în ultimele decenii. A fost introdus în scopuri de reproducere, o răspândire independentă fiind considerată anterior improbabilă din cauza temperaturilor scăzute ale apei în timpul iernii. În Marea Wadden, specia deplasează din ce în ce mai mult midiile native, ale căror populații suferă și de iernile calde. În același timp, speciile de păsări autohtone rațul și stridionul nu mănâncă aceste stridii în creștere noduroasă, astfel încât efectele asupra relațiilor alimentare ale întregului ecosistem sunt observate aici.

Creșterea temperaturilor are, de asemenea, un impact negativ asupra stocurilor interne de cod. Iarna, codul are nevoie de temperaturi care să nu mai poată fi atinse. În același timp, migrează specii iubitoare de căldură, precum mreaua dungată sau bibanul de mare.

În Marea Baltică, temperatura apei a crescut cu aproximativ două grade Celsius comparativ cu secolul anterior. Printre altele, acest lucru a dus la extinderea zonelor moarte sărace în oxigen.

Există condiții speciale de viață în Marea Baltică, deoarece salinitatea este mai mică. Marea Baltică este așa-numita mare salmatică. Atât organismele de apă sărată, cât și cele de apă dulce trăiesc acolo la limitele toleranței lor respective. Prin urmare, ecosistemele sunt deosebit de vulnerabile la schimbări.

În același timp, schimbările climatice au consecințe asupra condițiilor de viață ale speciilor de pește cod și șprot, care sunt comune în Marea Baltică. Populațiile ambelor specii s-au schimbat dramatic în ultimele decenii.

Cu toate acestea, în special în cazul Mării Baltice, este dificil de identificat cauzele clare ale modificărilor. În plus față de schimbările climatice, pescuitul excesiv, aportul de substanțe poluante și nutritive și transportul afectează, de asemenea, compoziția speciei.

Cum pot fi consolidate ecosistemele din mare?

Efectele schimbărilor climatice asupra oceanelor ilustrează necesitatea unor măsuri generale de protecție climatică: concentrația de gaze cu efect de seră în atmosferă trebuie limitată pentru a încetini schimbările climatice și a menține efectele acesteia în limite. Pentru mări, cel mai important lucru este că statele limitează creșterea temperaturilor medii globale sub 1,5 grade Celsius, așa cum sa convenit în Acordul de la Paris.

Un al doilea domeniu de activitate este consolidarea rezistenței ecosistemelor marine, deoarece unele dintre consecințele schimbărilor climatice nu mai pot fi evitate astăzi. În general, viața marină se poate adapta și schimbărilor în habitatele lor pe perioade lungi de timp. Factorul decisiv este dacă specia se poate adapta suficient de repede la schimbările climatice inevitabile. Acest lucru înseamnă că oceanele trebuie protejate chiar mai bine decât înainte, de exemplu de aportul excesiv de nutrienți - inclusiv din agricultură -, precum și de poluanți, dar și de aportul de gunoi.

Deoarece schimbările climatice sunt unul dintre mai mulți factori de stres pentru mări. Ecosistemele sunt deja supuse presiunii cauzate de supra-pescuit, supra-fertilizare, poluare și distrugerea habitatelor, printre altele. Ecosistemele se pot adapta la schimbări numai dacă rămân intacte și stabile în general. Termenul de reziliență sau reziliență este adesea folosit.

Politica de mediu în Germania și la nivelul UE și-a stabilit obiectivul de a atinge o stare ecologică bună pentru mările europene și de a proteja și păstra diversitatea biologică. Printre altele, acest lucru este prevăzut de Directiva-cadru a strategiei marine europene (MSFD) din 2008, care specifică anul 2020 pentru realizarea obiectivelor. În conformitate cu aceasta, ar trebui reduse efectele nocive ale nutrienților și poluanților, dar și zgomotul și gunoiul. În plus, sub forma așa-numitei politici comune în domeniul pescuitului, statele membre ale UE și-au stabilit obiectivul de a face pescuitul mai durabil pentru a păstra stocurile de pește și ecosistemele marine pe termen lung și pentru a reduce la minimum efectele negative ale pescuitului asupra ecosistemelor marine.

Zonele marine protejate aduc, de asemenea, o contribuție importantă la creșterea rezilienței ecosistemelor marine, excluzând, mai ales, activitățile umane care au efecte negative sau le limitează la un nivel durabil. În acest fel, ele permit ecosistemelor să se dezvolte și să se regenereze în mod natural. Pe baza Directivei europene Fauna-Flora-Habitat (FFH-RL), Germania a desemnat arii protejate ca parte a rețelei europene Natura 2000 atât în zona sitului Patrimoniului Mondial al Mării Wadden, cât și în apele germane dincolo de zona de douăsprezece mile marine, precum și reglementări pentru a acestora Protecție lovită.