text: nächste Meldung 26.11.2012	Die Versauerung unserer Ozeane und ihre Folgen f�r die Unterwasserwelt ist ein dr�ngendes Problem. Am ZMT haben Wissenschaftler ein mathematisches Modell entwickelt, mit dem sie unterschiedliche Szenarien der Ozeanversauerung vorgeben und deren Auswirkungen auf Steinkorallen pr�fen k�nnen.
  KorallenpolypenFoto: M. Naumann, ZMTKorallenriff vor SulawesiFoto: L. Knittweis, ZMT
  Die Versauerung unserer Ozeane und ihre Folgen f�r die Unterwasserwelt ist ein dr�ngendes Problem, das die Wissenschaftler weltweit besch�ftigt. Ein erschreckendes Szenario sind beispielsweise Steinkorallen, die ihre F�higkeit zur Kalkskelettbildung verlieren und nicht mehr in der Lage sind, Riffe mit all ihren Schutz- und Lebensr�umen f�r die au�ergew�hnliche Artenvielfalt zu bilden. Doch wie wahrscheinlich ist eine solche Entwicklung?
  Um fundierte Voraussagen machen zu k�nnen, m�ssen zun�chst die Prozesse der Skelettbildung und ihre Reaktion auf St�rfaktoren bei Korallen verstanden werden. Am Leibniz-Zentrum f�r Marine Tropen�kologie in Bremen haben Wissenschaftler ein mathematisches Modell entwickelt, das die Kalkbildung der Korallenpolypen auf der Zellebene detailliert nachbildet. �Mit so einem Modell kann man unterschiedliche Szenarien der Ozeanversauerung vorgeben und deren Auswirkungen auf Steinkorallen pr�fen", sagt der �kologe S�nke Hohn.
  CO2 aus der Atmosph�re l�st sich im Meer und bildet Kohlens�ure. Die steigenden Kohlendioxidwerte f�hren dazu, dass das Wasser langsam versauert. W�hrend das Oberfl�chenwasser der Ozeane heute einen pH-Wert von ca. 8,2 aufweist, wird es im Jahr 2100 voraussichtlich nur noch 7,8 betragen. Ein saures Milieu greift aber Kalkstrukturen an, der Kalk l�st sich auf. Dass die Kalkskelettbildung vieler Tiere unter den erh�hten CO2 Werten im Meer leidet, ist mittlerweile bekannt. Bilder von "nackten" Korallenpolypen, die pH-Werten von 7,4 ausgesetzt worden waren, gingen in einer Studie des Magazins �Science" um die Welt. Wie ein gest�rter Kalkbildungsprozess genau abl�uft, war jedoch unklar. Der Antwort sind die Wissenschaftler aus Bremen nun n�her gekommen.
  Polypen scheiden an ihrem Fu� Kalziumionen aus, die gemeinsam mit Karbonationen zu festem Kalk auskristallisieren und dadurch Skelettstrukturen bilden. Alle Polypen einer Koralle sind �ber eine Gewebeschicht miteinander verbunden. Diese trennt das umgebende Meerwasser von der Fl�ssigkeit, in der das Kalkskelett gebildet wird. Die Wissenschaftler konnten mit ihrem mathematischen Ansatz nachweisen, dass CO2 durch die Gewebsschichten in die kalzifizierende Fl�ssigkeit eindringt. Trotz aktiver Regulierung ihres Stofftransportes sind Polypen nicht in der Lage, bei erh�hten Kohlendioxidwerten gegen die Diffusion anzugehen. Das Modell bildet die sehr komplexen biochemischen Prozesse des Stoffaustausches und der Kalkbildung in vier R�umen ab: dem umgebenden Meerwasser, dem Polypengewebe, dem Magen und der kalzifizierenden Fl�ssigkeit unter den Polypen. Es basiert auf Daten aus verschiedenen Studien, vor allem aber von Versuchsreihen, die am ZMT stattfanden. Mit Mikrosonden waren pH-Wert und Kalziumkonzentrationen unterhalb des Polypengewebes gemessen worden. �Doch auch sehr aufwendige Laboruntersuchungen reichen nicht aus, um den Prozess der Kalzifizierung vollst�ndig zu verstehen" meint Agostino Merico, der den Modellierungsansatz mitentwickelte. �Indem wir alle relevanten physiologischen Prozesse simulieren, entwirrt unser Modell die komplexen Vorg�nge und quantifiziert die Effekte der Ozeanversauerung auf die Organismen." So ergaben Berechnungen mit erh�hten CO2 Werten in der Atmosph�re, wie sie in 2100 im schlimmsten Falle zu erwarten sind, eine um 10% reduzierte Kalkbildung bei Steinkorallen. In einem n�chsten Schritt soll auch der Einfluss der Ozeanerw�rmung auf die Kalkbildung mit dem Modell untersucht werden. Publiziert in: Hohn, S., Merico, A. (2012) Modelling coral polyp calcification in relation to ocean acidification, Biogeosciences, 9, 4441-4454. doi: 10.5194/bg-9-4441-2012. Weitere Informationen: Dr. S�nke Hohn Leibniz-Zentrum f�r Marine Tropen�kologie Tel: 0421 - 23800 105 Mail: soenke.hohn@zmt-bremen.de
  Dr. Susanne Eickhoff | Quelle: Informationsdienst WissenschaftWeitere Informationen: www.zmt-bremen.de
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