Ako ovplyvňuje zmena podnebia morské ekosystémy v triede materiálov a životného prostredia
Aktuálne pozorované zmeny podnebia sú spôsobené hlavne zvyšujúcimi sa koncentráciami skleníkových plynov, ako napríklad CO2, v atmosfére. To ovplyvňuje aj moria. Výskyt rôznych druhov sa posúva a tieto zmeny majú často vplyv na celý proces v postihnutých ekosystémoch.
Patrí do:
Korálové útesy na celom svete sú ohrozené zmenami podnebia, napríklad Veľký bariérový útes v Austrálii, ktorý je svetovým dedičstvom - rôzne médiá o tom informujú už niekoľko rokov. Na veľkých plochách Veľkého bariérového útesu sa v posledných rokoch niekoľkokrát vyskytlo takzvané bielenie koralov. Hovorí sa, že hlavným dôvodom umierania koralov je nárast teploty vody spôsobený zmenou podnebia. Ohrozené sú aj ostatné ekosystémy v moriach, vrátane tých v Severnom a Baltickom mori. Tam je okrem iného možné pozorovať, že jednotlivé druhy migrujú do chladnejších vôd kvôli vyšším teplotám vody, zatiaľ čo sa pridávajú druhy z teplejších oblastí.
Ako súvisí zvyšujúci sa podiel skleníkových plynov v atmosfére so životnými podmienkami vo vode? Aký vplyv majú klimatické zmeny na oceány a aké sú dôsledky pre morské ekosystémy?
Prečo sú zmeny relevantné pre ekosystémy a ľudí?
Aktuálne pozorované zmeny podnebia sú spôsobené hlavne zvyšujúcimi sa koncentráciami skleníkových plynov, ako napríklad CO2, v atmosfére. To vedie k zvýšeniu globálnej priemernej teploty vo vzduchových vrstvách blízko zemského povrchu. To ovplyvňuje aj moria:
- Zvyšovanie teploty v atmosfére tiež ohrieva vodu v blízkosti povrchu.
- CO2 sa rozpúšťa vo vode a vedie k okysľovaniu morí.
- Hladina mora stúpa, pretože sa topia ľadové masy horských ľadovcov a veľké ľadové platne Grónska a Antarktídy. Ohriata morská voda sa navyše rozširuje a tým zvyšuje hladinu mora.
V dôsledku toho sa životné podmienky v mori a na pobreží menia na celom svete. Najmä zvýšenie teploty už posunulo výskyt rôznych druhov. Niektoré populácie - zvieratá alebo rastliny druhov, ktoré žijú v určitej oblasti - sa zmenšujú alebo môžu vyhynúť, takže sa zníži biodiverzita v oceánoch. Mohla by pribúdať iná populácia alebo sa mohol meniť ich rozsah. Napríklad jednotlivé druhy rýb migrujú do chladnejších morských oblastí, keď sa more príliš prehrieva v ich predchádzajúcej oblasti rozšírenia. Takéto zmeny v jednotlivých druhoch majú často vplyv na celé procesy v postihnutých ekosystémoch, napríklad na potravinové vzťahy alebo priestorovú súťaž.
Prerozdelenie druhov a pokles morskej diverzity majú vplyv aj na takzvané ekosystémové služby. Okrem iného môže byť ohrozené dôležité živobytie ľudí, ak napríklad poklesne produktivita rybolovu. Moria poskytujú jedlo mnohým ľuďom na celom svete. Narušené sú aj ďalšie ekosystémové služby v moriach a pobrežiach, napríklad ochrana pobrežia v dôsledku zmenšujúcich sa mangrovových lesov a nárastu hurikánov.
Klimatické zmeny ovplyvňujú aj pobrežia ako biotop. Zvyšovanie hladiny mora čoraz viac spôsobuje záplavy a eróziu v nízko položených oblastiach, čo už má dopad na zvieratá a rastliny, ako aj na ľudské sídla a mestá na pobreží.
Aký vplyv majú klimatické zmeny na životné podmienky v mori?
Zmena podnebia spôsobila zvýšenie globálnej priemernej teploty v atmosfére blízko zemského povrchu. To tiež spôsobilo oteplenie oceánu. Jeho voda ukladá drvivú väčšinu energie, ktorá sa dodatočne dodávala do klimatického systému Zeme v dôsledku nárastu skleníkových plynov. Voda v blízkosti povrchu je ovplyvnená najmä zvýšením teploty. Najvyšších 75 metrov sa v globálnom priemere od roku 1971 do roku 2010 oteplilo o 0,11 stupňa Celzia za desaťročie.
Zvýšenie množstva CO2 v atmosfére okyslilo oceán. Morská voda absorbuje CO2 z atmosféry. Vytvára sa tam kyselina uhličitá. Ak sa táto zlúčenina rozpadne, zmení sa hodnota pH vody a stane sa kyslejšou. Týmto spôsobom sa pH povrchovej morskej vody znížilo od začiatku priemyselnej éry o 0,1. To zodpovedá zvýšeniu kyslosti o 26 percent.
Okyslenie je osobitným problémom morského života, ktorý vytvára vápenaté škrupiny (vyrobené z uhličitanu vápenatého). Patria sem napríklad koraly a mušle. Keď hodnota pH klesá, je pre nich ťažšie vytvárať si mušle alebo kostry. Pretože na to, aby mohli koraly vybudovať svoje vápnité kostry, potrebujú určité molekuly (uhličitanové ióny) z morskej vody. Koncentrácia týchto molekúl závisí od hodnoty pH vody, ktorá zase závisí od obsahu CO2 v atmosfére. CO2 sa rozpúšťa vo vode a vytvára tam kyselinu uhličitú, ktorá znižuje hodnotu pH: voda je „kyslejšia“ a koncentrácia uhličitanových iónov klesá.
Rastúce teploty v oceáne môžu tiež zvýšiť výskyt takzvaných mŕtvych zón. To znamená oblasti so zníženou hladinou kyslíka. Vznikajú v dôsledku nadmerného hnojenia spôsobeného vstupom výživných látok a následným nadmerným rastom rastlín (napr. Kvitnutím rias). Nadmerné dýchanie a smrť a rozklad týchto vodných rastlín vyčerpávajú oceán kyslíka. Vyššie teploty urýchľujú metabolizmus živých vecí v mori a tým aj ich absorpciu kyslíka.
Klimatické zmeny teda ovplyvňujú rôzne faktory, ktoré ovplyvňujú životné podmienky v mori. Biologická diverzita biotopu v mori závisí okrem iného od abiotických faktorov, ako je teplota vody, dopad svetla a koncentrácia živín. Existujú aj biotické faktory: vzájomné vzťahy medzi jednotlivými druhmi a rovnakými špecifikami. Typy komunity sú navzájom viac-menej závislé.
Dôležitými vzájomnými vzťahmi sú potravinové weby - napríklad vzťahy predátorov a koristi - a súťaž o obmedzené zdroje. Základom potravinovej siete v mori je fytoplanktón pozostávajúci z rias a baktérií. Spolu so zooplanktónom, ako je krill, je základným zdrojom potravy pre mnoho rýb, vtákov a morských cicavcov. Akákoľvek zmena jedného druhu bude mať pravdepodobne vplyv na ostatných členov potravinovej siete. Následky zmeny klímy sa prenášajú takpovediac „zdola nahor“ - od planktónu cez ryby po morské vtáky a morské cicavce.
Čo sa deje na Veľkom bariérovom útese?
Príkladom vplyvu meniacich sa životných podmienok na mori je vývoj Veľkého bariérového útesu v Austrálii, ktorý je najväčším koralovým útesom na svete.
Koralové útesy sú najväčšími štruktúrami na Zemi, ktoré vytvorili živé bytosti. Koraly sú cnidariány, ktoré tvoria vápno - a svojím rastom môžu vytvárať útesy.
Tropické koralové útesy, ako napríklad Veľký bariérový útes v Austrálii, majú obrovské množstvo druhov zvierat a rastlín. Ryby a iné morské živočíchy, ktoré tam žijú, prispievajú k výžive mnohých miliónov ľudí.
Koralové útesy sú ohrozené najmä stúpajúcimi teplotami vody. Koraly žijú v symbióze s určitými druhmi rias. Tieto riasy dodávajú koralom ich nádherné farby. Ak teplota vody stúpne, môže sa symbióza rozpadnúť. Riasy sú vylúčené z koralového tkaniva. Potom sa objaví biela vápencová škrupina, v ktorej žijú cnidariáni. Toto je známe ako bielenie koralov. Ak dôjde k bieleniu po dlhšiu dobu, koraly môžu zomrieť a celý ekosystém útesov sa môže zrútiť. Ďalšími stresovými faktormi pre koralové útesy sú zmeny hodnoty pH, t. J. Okyslenie oceánov, a znečistenie morského prostredia.
Od 80. rokov sa pozorovalo rozsiahle bielenie koralov. K bieleniu koralov došlo na Veľkom bariérovom útese v rokoch 1998, 2002 a 2015/2016 a 2017. Hlavnou príčinou boli neobvykle vysoké teploty mora v týchto obdobiach.
Vývoj v Severnom a Baltickom mori
Klimatické zmeny ovplyvňujú aj ekosystémy v Severnom a Baltskom mori. Severné a Baltické more sa obzvlášť rýchlo zahrieva, pretože sú v porovnaní s ostatnými morami pomerne plytké.
Na jednej strane rastúce teploty vody vedú k prisťahovaniu druhov milujúcich teplo, ktoré pôvodne nepochádzajú zo Severného a Baltského mora. Na druhej strane pôvodné druhy migrujú do chladnejších vôd na severe. Okrem toho sa mení hodnota pH aj v Severnom a Baltskom mori a okyslenie tu predstavuje problém aj pre kalcifikujúce organizmy. Ovplyvnené sú aj ďalšie živé bytosti. Keď sa voda stane kyslejšou, mnoho druhov potrebuje viac energie na reguláciu svojich funkcií tela. Toto úsilie potom ovplyvňuje okrem iného odolnosť voči ďalšiemu znečisťovaniu životného prostredia. Dodatočný rozpustený CO2 by však mohol prospieť niektorým druhom, napríklad morským riasam a modrozeleným riasam.
Tichomorská ustrica, ktorú zaviedli ľudia, sa za posledných niekoľko desaťročí rozšírila v Severnom mori. Bol zavedený na chovné účely, nezávislé šírenie sa predtým považovalo za nepravdepodobné kvôli nízkym teplotám vody v zime. Vo Waddenskom mori tento druh čoraz viac vytláča pôvodné mušle, ktorých populácie tiež trpia teplými zimami. Zároveň pôvodné druhy vtákov kačica morská a ustrica nejedli tieto hrudkovité rastúce ustrice, takže sú tu pozorované účinky na potravinové vzťahy celého ekosystému.
Rastúce teploty majú negatívny vplyv aj na domáce populácie tresky. V zime potrebuje treska na rozmnožovanie teploty, ktoré už nie je možné dosiahnuť. Zároveň migrujú druhy milujúce teplo, ako napríklad pruhovaná mrena alebo morský ostriež.
V Baltskom mori sa teplota vody v porovnaní s predchádzajúcim storočím zvýšila asi o dva stupne Celzia. To okrem iného viedlo k rozšíreniu mŕtvych zón chudobných na kyslík.
V Baltskom mori existujú špeciálne životné podmienky, pretože slanosť je nižšia. Baltické more je takzvané brakické more. Morské aj sladkovodné organizmy tam žijú na hranici svojej tolerancie. Preto sú ekosystémy obzvlášť náchylné na zmeny.
Klimatické zmeny majú zároveň dôsledky na životné podmienky druhov tresky a šproty obyčajných, ktoré sú bežné v Baltskom mori. Populácie oboch druhov sa za posledných niekoľko desaťročí dramaticky zmenili.
Najmä v prípade Baltského mora je však ťažké určiť jasné príčiny zmien. Okrem zmeny podnebia ovplyvňuje zloženie druhov aj nadmerný rybolov, vstupy znečisťujúcich látok a živín a lodná doprava.
Ako je možné posilniť ekosystémy v mori?
Účinky zmeny podnebia na oceány ilustrujú potrebu všeobecných opatrení na ochranu podnebia: Koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére musí byť obmedzená, aby sa zmena podnebia spomalila a aby sa jej účinky udržali v medziach. Pre moria je najdôležitejšie to, že štáty obmedzujú nárast priemerných globálnych teplôt pod 1,5 stupňa Celzia, ako sa dohodlo v Parížskej dohode.
Druhou oblasťou činnosti je posilnenie odolnosti morských ekosystémov, pretože dnes sa už nedá vyhnúť niektorým dôsledkom zmeny podnebia. Morský život sa vo všeobecnosti môže tiež prispôsobiť zmenám v ich biotopoch počas dlhého časového obdobia. Rozhodujúce je, či sa druh dokáže dostatočne rýchlo adaptovať na nevyhnutné klimatické zmeny. To znamená, že oceány musia byť chránené ešte lepšie ako doteraz, napríklad pred nadmerným prísunom živín - vrátane poľnohospodárstva - a pred znečisťujúcimi látkami, ale aj pred vstupom odpadu.
Pretože zmena podnebia je jedným z niekoľkých stresových faktorov pre moria. Na ekosystémy sa už dnes tlačí okrem iného nadmerný rybolov, nadmerné hnojenie, znečistenie a ničenie biotopov. Ekosystémy sa môžu prispôsobiť zmenám, iba ak zostanú neporušené a celkovo stabilné. Často sa používa termín odolnosť alebo odolnosť.
Environmentálna politika v Nemecku a na úrovni EÚ si dala za cieľ dosiahnuť dobrý ekologický stav európskych morí a chrániť a udržiavať biologickú rozmanitosť. Toto okrem iného umožňuje európska rámcová smernica o námornej stratégii z roku 2008, ktorá určuje rok 2020 pre dosiahnutie cieľov. Podľa toho by sa mali znížiť škodlivé účinky vstupov živín a znečisťujúcich látok, ale aj hluk a odpadky. Okrem toho si členské štáty EÚ stanovili za cieľ zabezpečiť udržateľnejší rybolov v podobe takzvanej Spoločnej rybárskej politiky, aby sa z dlhodobého hľadiska zachovali zásoby rýb a morské ekosystémy a aby sa negatívne účinky rybolovu na morské ekosystémy znížili na minimum.
Chránené morské oblasti tiež významne prispievajú k zvýšeniu odolnosti morských ekosystémov predovšetkým vylúčením ľudských aktivít, ktoré majú nepriaznivé účinky, alebo ich obmedzením na udržateľnú úroveň. Týmto spôsobom umožňujú ekosystémom prirodzený vývoj a regeneráciu. Na základe európskej smernice o faune, flóre a biotopoch (FFH-RL) určilo Nemecko chránené územia ako súčasť európskej siete Natura 2000, a to v oblasti svetového dedičstva Waddenské more aj v nemeckých vodách nad zónou dvanástich námorných míľ, ako aj príslušné nariadenia. Ochrana bola zasiahnutá.