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Kontext: Die Rolle des Phytoplankton und der Menschen im ozeanischen Lebensraum

Schlüsselwörter: Phytoplankton, Algen, Nahrungskette, Räuber, Eutrophierung, Dimethylsulfid, Klimarückkopplung

Marine Nahrungsnetze

71% der Erdoberfläche sind von den Ozeanen bedeckt. Wenngleich wir Ozeane in erster Linien mit Wasser verbinden, so wissen wir doch, dass es sich um einen riesigen Lebensraum handelt. Genau wie in der Pflanzen- und Tierwelt des Festlandes gibt es in diesem Lebensraum Nahrungsnetze. Was für das Festland Wald und Weide sind, ist für die Ozeane das Phytoplankton. Phytoplankton sind einzellige Algen, die in riesigen Mengen in den Ozeanen schwimmen und genau wie die Landpflanzen Photosynthese betreiben. Aus Kohlendioxid und Wasser bauen sie mit Hilfe von Licht und Nährstoffen Biomasse auf.

1. Die marine Nahrungskette: eine Gruppe dient der anderen als Nahrungsquelle
(predatory fish = Raubfisch)

Phytoplankton wiederum dient als Nahrungsquelle für kleine Tiere in den Ozeanen, zum Beispiel kleinste Krebstierchen (Zooplankton). Als Plankton bezeichnen wir zusammenfassend alle im Wasser schwebenden Kleinstlebewesen, pflanzenartige und tierartige. Diese werden von Fischen gefressen, kleinere Fische wiederum von Raubfischen. Ein großer Räuber am Ende der marinen Nahrungsketter ist auch der Mensch. Zwar lebt er nicht selbst im Ozean, durchgequert ihn aber mit kleinen Fischkuttern und riesigen Fischereischiffen.

Der Mensch greift als Räuber in die Netzwerke der Meere ein.

Schleppnetzfischerei kann eine große Belastung für die Meere sein: Manche Fischarten werden solange "abgefischt", bis die Bestände gefährdet sind. Säugetiere wie Delphine werden unbeabsichtigt mitgefangen und kommen zu Tode. Nicht alle gefangenen Fische sind verkäuflich. Weniger wertvolle werden tot ins Meer zurückgeworfen.

3. Schleppnetzfischerei - eine räuberische Aktivität des Menschen auf den Weltmeeren
- (1) Beim paarweisen Fischen (pair-trawling)  werden zwei Boote eingesetzt um ein großes Netz zu ziehen
- (2) Typische Seefische, die uns als Nahrung dienen, sind a) Wolfsbarsch b) Makrele c) Thunfisch d) Hering
- (3) Oft sterben andere Tiere wie Delphine in den Netzen als Beifang
- (4) Die Netze können eine Größe von 120 x 60 m haben.
Quelle: Die Bilder sind einer Flash-Animation der Greenpeace Ozean Kampagne entnommen.
 

Der Mensch greift als Nahrungsproduzent in die Netzwerke der Meere ein.

Der Mensch stört jedoch nicht nur als Räuber das Gleichgewicht in den Ozeanen, er verändert auch die Nahrungssituation. Außer Kohlendioxid und Wasser benötigt Phytoplankton ebenso wie andere Pflanzen zum Überleben Nährstoffe: Nitrat, Phosphat, Eisen. Wir düngen nicht nur unsere Felder, sondern düngen auch die Meere, indem wir bewusst oder unbewusst Abwässer einleiten oder Düngerrückstände aus der Landwirtschaft mit dem Wasserkreislauf ins Meer gelangen.

Durch die Überdüngung können sich riesige Mengen an Phytoplankton bilden und blühen. Nach ihrem Absterben kann der biologische Abbau durch Bakterien so große Mengen an Sauerstoff verbrauchen, dass den Fischen förmlich die Luft ausgeht und sie an Sauerstoffmangel sterben. Wir sprechen von "Eutrophierung" wenn der Mensch die Meere oder Seen durch Überdüngung belastet.

Phytoplankton und das Klima

Ebenso wie der Wald spielt Phytoplankton eine große Rolle für unser Klima. Da die einzelligen Algen Photosynthese betreiben, verbrauchen sie Kohlendioxid. Mit Hilfe des Phytoplanktons nimmt der Ozean etwa ein Drittel von dem Kohlendioxid auf, das wir Menschen stetig als Treibhausgas in die Luft blasen. Es hilft somit, die Erderwärmung zu mildern.

6. Menschliche Eingriffe in die marine Umwelt: 1) Dünger und Abwässer bringen Nährstoffe ein. 2) Der Anstieg des Kohlendioxid in der Luft führt zu einer Aufnahme durch die Ozeane. 3) Mehr CO2 senkt den pH-Wert. 4) Die Temperatur von Luft und Ozean steigt durch die Erderwärmung. 5) Intensive Fischerei verringert die Fischpopulation.
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Phytoplankton nimmt aber nicht nur auf, sondern produziert auch Gase, unter anderem Schwefel enthaltende organische Gase. Eines von ihnen, das indirekt entsteht, ist Dimethylsulfid (DMS). Die Algen benötigen die Vorläufer dieser Schwefelverbindung z.B. zur Regulierung ihrers Wasserhaushaltes und als Botenstoff. Für das Klima der Erde und den Schwefelhaushalt ist es von großer Bedeutung, dass sehr große Mengen dieser Gase in die Luft gelangen. Dort werden sie oxidiert und bilden schließlich feine Schwefelsäure-Tröpfchen. An diesen kondensiert Wasser und es entstehen Wolken. Die Gase des Phytoplankton sind also Quelle der Wolken über den Ozeanen und noch vor Vulkanen die wichtigste Quelle für natürliche Schwefelverbindungen in der Luft. Es könnte sein, dass sich durch Veränderungen in den Lebensbedingungen der Ozeane auch die Bedingungen für unser Klima ändern.

Autor: Elmar Uherek -  Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz
Reviewer: Tom Bell -  University of East Anglia, Norwich