Wissenschaftler bauen ein Netzwerk von Sensoren auf, um Trends in der Wasserchemie des Lake Huron, einem der fünf großen Seen Nordamerikas, zu erkennen, berichtete The Associated Press am 19. Dezember. Dies sei der erste Schritt zur Entwicklung eines Systems, das in der Lage wäre, den Kohlendioxid- und pH-Wert in den Großen Seen über mehrere Jahre hinweg zu messen, heißt es in dem Bericht.
Es ist bekannt, dass der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids die Weltmeere saurer gemacht hat. Kürzlich wurde beobachtet, dass bis 2100 sogar die Großen Seen – Superior, Michigan, Huron, Erie und Ontario – dem AP-Bericht zufolge etwa mit der gleichen Rate wie die Ozeane sauer werden könnten. Die Forscher hoffen, dass Daten aus dem Lake-Huron-Projekt die wissenschaftlichen Informationen zu diesem Thema ergänzen werden.
Zur Durchführung der Studie wurden zwei Sensoren an einer schwimmenden Wetterboje im Thunder Bay National Marine Sanctuary in der Nähe von Alpena, Michigan, in den Vereinigten Staaten, angebracht. Einer misst den Kohlendioxiddruck in der Wassersäule und der andere den pH-Wert. Außerdem sammeln die Teams auf einer Fläche von 11.137 km2 in verschiedenen Tiefen Wasserproben für chemische Analysen.
Die Großen Seen, fünf miteinander verbundene Gewässer an der Grenze zwischen Kanada und den USA, die über den Sankt-Lorenz-Strom in den Sankt-Lorenz-Golf im Nordatlantik münden, sind die größte Gruppe von Süßwasserseen der Welt. Die Grenze zwischen Kanada und den USA verläuft über die Lakes Superior, Huron, Erie und Ontario; Der Michigansee liegt vollständig in den Vereinigten Staaten. Lake Michigan und Huron werden manchmal als ein einziges Gewässer betrachtet; zusammen bilden sie den flächenmäßig größten Süßwassersee der Welt. Allein der Lake Huron ist nach Lake Superior und Lake Victoria der drittgrößte Süßwassersee der Welt.
Versauerung von Gewässern
Die Versauerung von Ozeanen oder Süßwasserkörpern tritt auf, wenn überschüssiges Kohlendioxid in der Atmosphäre schnell absorbiert wird. Wissenschaftler dachten zunächst, dass dies eine gute Sache sein könnte, da es weniger Kohlendioxid in der Atmosphäre hinterlässt. In den letzten zehn Jahren wurde jedoch festgestellt, dass die Aufnahme von Kohlendioxid zu einem Absinken des pH-Werts führt, wodurch Gewässer saurer werden. Laut der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) der US-Regierung sind allein die Ozeane 200 Jahre alt, das Meerwasser ist um 30 % saurer geworden.
Im Laufe der Jahre haben einige Computermodellstudien darauf hingewiesen, dass der atmosphärische Kohlenstoff die Großen Seen und andere Süßwasserkörper saurer machen könnte. Bisher gab es jedoch keine langfristigen Überwachungsprogramme, mit denen Trends im pH-Wert des Sees erkannt werden könnten. Das Lake-Huron-Projekt könnte das ändern.
Folgen der Versauerung
Es wird angenommen, dass die Großen Seen vor etwa 20.000 Jahren entstanden sind, als sich die Erde zu erwärmen begann und Wasser von schmelzenden Gletschern die Becken auf ihrer Oberfläche füllte, so die NOAA. Heute enthalten die Großen Seen ein Fünftel des gesamten Süßwassers der Welt und sind eine entscheidende Bewässerungs- und Transportquelle. Die Großen Seen dienen auch als Lebensraum für mehr als 3.500 Pflanzen- und Tierarten.
Diese reiche Ökosphäre ist jedoch bedroht, da die fünf Seen bis 2100 einen Abfall des pH-Werts von 0,29 auf 0,49 pH-Einheiten erfahren würden – was bedeutet, dass sie saurer würden – unter der Annahme der aktuellen Prognosen von Kohlendioxid, anthropogenem Kohlenstoff und konstanter Alkalinität dem Ocean, Coastal, and Great Lakes Acidification Research Plan der NOAA, der 2020 veröffentlicht wurde.
In Ermangelung von Daten ist es schwierig, die genauen Folgen des Anstiegs des Säuregehalts der Großen Seen zu bestimmen. Laut Wissenschaftlern kann die Versauerung zu einem Rückgang der einheimischen Biodiversität führen, physiologische Herausforderungen für Organismen schaffen und die Ökosystemstruktur dauerhaft verändern. Laut dem AP-Bericht hätte dies auch schwerwiegende Auswirkungen auf die Hunderte von hölzernen Schiffswracks, von denen angenommen wird, dass sie auf dem Grund dieser Seen liegen.
Wasserforscher der Ruhr-Universität Bochum fanden 2018 in einer Studie an vier deutschen Stauseen heraus, dass deren pH-Wert in 35 Jahren dreimal schneller gesunken ist als in den Ozeanen seit der industriellen Revolution. Aufgrund des erhöhten Säuregehalts wurde die Fähigkeit von Wasserflöhen, sich gegen Fressfeinde zu verteidigen, beeinträchtigt. Laut dem AP-Bericht befürchten Wissenschaftler, dass ein ähnlicher Trend auch in den Großen Seen zu beobachten ist.
Eine weitere, 2021 veröffentlichte Studie, die sich mit den Folgen der Versauerung von Süßwasserkörpern befasste, wurde in durchgeführt Taiwan, wo Wissenschaftler mit chinesischen Wollhandkrabben experimentierten. Es wurde festgestellt, dass, sobald der Säuregehalt des Wassers die projizierten Werte von 2100 erreicht, die Sterblichkeitsrate dieser Krabben mehr als verdreifacht werden würde.
Was kommt als nächstes für die Großen Seen?
Wissenschaftler haben gesagt, dass ohne gemeinsame globale Anstrengungen zur Reduzierung des konzentrierten atmosphärischen Kohlendioxids wenig getan werden kann, um die Versauerung der Großen Seen aufzuhalten. Selbst wenn alle Länder Maßnahmen ergreifen würden, um die steigenden Kohlenstoffemissionen zu stoppen, würden die Seen aufgrund des bereits in der Atmosphäre vorhandenen Kohlendioxids sowie des kohlenstoffreichen Abflusses vom Land weiter versauern, so der AP-Bericht.