Fischkot verändert die Chemie der Ozeane und trägt zur Eindämmung des Klimawandels bei

Daniele Bianchi, ein Forscher an der University of California Los Angeles, hat eine Botschaft für Klimawissenschaftler überall: Achten Sie mehr auf Fischkot.

Fische und ihr Kot spielen laut a . eine enorm wichtige und stark unterschätzte Rolle in der Ozeanchemie und im Kohlenstoffkreislauf, der das Erdklima prägt neue Studie von Bianchi geleitet und in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Fortschritte.

Die Geschichte geht ungefähr so: Winzige Meeresorganismen namens Phytoplankton absorbieren Kohlenstoff aus dem Wasser und der sie umgebenden Luft. Da das Plankton von immer größeren Lebewesen gefressen wird, wandert der Kohlenstoff dann die Nahrungskette hinauf und in die Fische. Diese Fische geben dann viel davon durch ihren Kot wieder in den Ozean ab, von dem ein Großteil auf den Meeresboden sinkt und Kohlenstoff jahrhundertelang speichern kann. Der wissenschaftliche Begriff für Kohlenstoffspeicherung ist Sequestrierung.

„Wir glauben, dass dies einer der effektivsten Mechanismen zur Kohlenstoffbindung im Ozean ist“, sagte Bianchi gegenüber Vox. „Es erreicht die tiefen Schichten, in denen Kohlenstoff für Hunderte oder Tausende von Jahren gebunden ist.“

Kohlenstoff, der in der Tiefsee gespeichert wird, ist Kohlenstoff, der nicht die Ozeane saurer machen oder Wärme in der Atmosphäre einschließen. Mit anderen Worten, Fischkot könnte ein Bollwerk gegen den Klimawandel sein.

Das Problem ist, dass die kommerzielle Fischerei die globale Fischpopulation auf einen Bruchteil ihres früheren Niveaus reduziert hat. Während Wissenschaftler die Bedeutung von Fischkot erkennen, erkennen sie auch eine neue Gefahr der Massenfischerei. Abgesehen davon, dass die Ökosysteme gefährdet werden, spielt die Branche mit großen Nährstoffkreisläufen – und frisst möglicherweise eine wichtige Kohlenstoffsenke.

Wie viel Kohlenstoff spülen Fische weg?

Über einen Viertel des Kohlendioxids Das Speichel aus Autos, Fabriken und Farmen landet jedes Jahr im Meer und ist damit eine der größten Kohlenstoffsenken der Welt. Ein Großteil dieses Kohlenstoffs wird von Phytoplankton aufgesaugt, das dann von anderen Meeresorganismen gefressen wird, die dann von Fischen gefressen werden. Es ist die Nahrungskette 101.

Was Bianchi und seine Co-Autoren wissen wollten, war, wie viel von diesem Phytoplankton (und dem darin enthaltenen Kohlenstoff) in den Fischen landet und wohin es von dort ausgeht. Die Forscher konzentrierten ihre Analyse zuvor auf den Ozean Die industrielle Fischerei begann im 19. Jahrhundert und während einer „Spitzenfangzeit“ um die Wende zum 20. Jahrhundert. Der Spitzenfang, so Bianchi, führte zu überfischten Ozeanen, wie wir sie heute kennen.

Eine Phytoplanktonblüte in der Sagami Bay im Pazifischen Ozean.
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Das Team verfügte über zuverlässige Daten für kommerziellen Fisch wie Thunfisch und Kabeljau, die von der Fischereiindustrie umfassend untersucht wurden. Laut ihrer Analyse nahmen allein diese Fische vor der vorindustriellen Fischerei etwa 940 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr oder 2 Prozent der gesamten von Plankton produzierten Biomasse auf. „Zwei Prozent mögen wie eine kleine Zahl aussehen, aber in Wirklichkeit sind sie riesig“, sagte Bianchi. Zum Vergleich: Großbritannien emittiert 326 Millionen Tonnen Kohlendioxid im letzten Jahr.

Diese Zahl von 940 Millionen erhöht sich auf 1,9 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr oder 4 Prozent der gesamten Phytoplankton-Biomasse, wenn die Autoren die Auswirkungen aller Fische schätzten, nicht nur der von der Fischereiindustrie geernteten.

Während der Spitzenfangzeit – als es etwa halb so viele Fische im Ozean gab wie vor der industriellen Revolution – verdauten die Fischpopulationen einen viel kleineren Teil des weltweiten Kohlenstoffs. Die Arten, die kommerziell gefischt werden nahm etwa 1 Prozent der gesamten Phytoplankton-Biomasse ein, sagte Bianchi.

Das sei ähnlich wie heute in den Ozeanen, erklärte er: Fische nehmen etwa halb so viel Biomasse und Kohlenstoff auf wie früher, einfach weil es viel weniger davon gibt.

Warum Fischkot so wichtig für den Planeten ist

Wenn Fische Kohlenstoff auf dem Meeresgrund ablagern, bleibt weniger übrig, um den Planeten zu erwärmen.

Hier kommt Kot ins Spiel. Etwa ein Fünftel der Biomasse, die Fische verbrauchen, „kehrt als Fäkalienpellets in die Umwelt zurück“, schreiben die Autoren. Da diese Pellets im Vergleich zu den Exkrementen kleinerer Organismen relativ groß und kompakt sind, sinken sie schnell in die Tiefsee. Das ist der Schlüssel zur Langzeitspeicherung.

„Wenn man über die Kohlenstoffbindung nachdenkt, ist eine wirklich wichtige Kennzahl, wie tief der Kohlenstoff in den Ozean gelangt“, sagte Sasha Kramer, eine Forscherin an der University of California Santa Barbara, die nicht an der Studie beteiligt war, gegenüber Vox. „Tiefere Partikel werden auf längeren Zeitskalen sequestriert.“

Laut Bianchi bindet kommerzieller Fisch etwa 10 Prozent des Kohlenstoffs in der Tiefsee und bleibt ungefähr 600 Jahre lang eingeschlossen – was bedeutet, dass Fischkot einen beträchtlichen Kohlenstoffvorrat bildet.

Ein Fischer entlädt Alaska-Seelachs im Primorje-Territorium, Russland.
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Peruanische Sardellen werden in einer Fischmehlfabrik in Lima, Peru, verarbeitet.
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Laut einem anderen können Fische auch Kohlenstoff speichern, wenn sie sterben und auf den Meeresboden sinken Kürzlich durchgeführte Studie in Wissenschaftliche Fortschritte. Ein einzelner Fisch besteht zu etwa 12,5 Prozent aus Kohlenstoff, sagte Gaël Mariani, der Hauptautor der Studie, gegenüber Vox. Dieser Kohlenstoff kann in der Tiefsee eingeschlossen werden, vorausgesetzt, die Fischkadaver bleiben dort.

Im Gegensatz dazu wird der enthaltene Kohlenstoff beim Fangen von Fischen einige Tage oder Wochen später teilweise wieder in die Atmosphäre abgegeben, so die Studie. Das bedeutet, dass ein großer Fischfang viel Kohlenstoff freisetzen kann, der sonst gespeichert werden könnte. Schätzungen des Papiers zufolge fingen die Fischereiflotten zwischen 1950 und 2014 etwa 320 Millionen Tonnen Großfische – wie Haie und Makrelen –, wodurch die Bindung von etwa 22 Millionen Tonnen Kohlenstoff „verhindert“ wurde.

„Wir müssen über die Wechselwirkung zwischen Fischereimanagement und Kohlenstoffmanagement nachdenken“, sagte William Cheung, Professor an der University of British Columbia und Mitautor der Studie über sinkende Fische. „Wenn wir unsere Fischereien verwalten und Ziele setzen, sollten wir auch darüber nachdenken, wie sich dies auf die Kapazität der Ozeane auswirkt, Kohlenstoff zu speichern.“

Die Auswirkungen von Fischen und ihrem Kot gehen über den reinen Kohlenstoff hinaus. Herabfallende Pellets liefern beispielsweise einigen Lebewesen in der Tiefsee Nahrung, die beim Fressen Sauerstoff verbrauchen. Das beeinflusst, wie viel Sauerstoff in diesen dunklen Tiefen verfügbar ist, sagen die Autoren, von denen einige bereits sauerstoffarm sind. Klimawandel steht bevor sich anlegen mit auch das empfindliche Sauerstoffgleichgewicht in der Tiefsee, sagte Kramer.

Exkremente eines Blauwals.
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Fische sind nicht die einzigen Meeresbewohner, die die Ozeanchemie prägen. Einer lernen aus dem Jahr 2010 legt zum Beispiel nahe, dass der Kot von Bartenwalen reich an Eisen ist, das im Südlichen Ozean Blüten von Phytoplankton säen kann. Das wiederum hilft beim Abbau von Kohlenstoff.

Wenn Populationen von Bartenwalen genesen im Südlichen Ozean könnte es dazu führen, dass sich die Populationen einiger Meeresorganismen in diesen Gewässern aufblähen, schreiben die Autoren. „Diese Nahrungskette dient dazu, mehr Eisen in den Oberflächengewässern zu halten, wo es für das Phytoplankton nützlich ist [it] unterstützt die Produktivität“, sagte Stephen Nicol, Forscher an der University of Tasmania und Hauptautor der Studie, gegenüber Vox.

Wie die kommerzielle Fischerei die Ozeanchemie und den Klimawandel beeinflusst

So wie die Menschen die Landwirtschaft mit großen, KI-betriebenen Traktoren und weitläufigen Monokulturen industrialisiert haben, haben wir auch herausgefunden, wie man mit großen Netzen, Schleppnetzen und Dredgen riesige Mengen an Fisch erntet. In einem Jahr können Fischerboote fangen über 80 Millionen Tonnen Meeresfrüchte. Heute sind mehr als die Hälfte der Ozeane von industriellen Fischfanganlagen bedeckt, Forschung hat herausgefunden, und ab 2017 ein Drittel der weltweiten Meeresfischbestände wurden überfischt.

Die Probleme der Überfischung gehen über die Schädigung wichtiger Arten wie Haie und Rochen und charismatische, vom Aussterben bedrohte Arten wie die Schweinswal. Forscher wie Bianchi zeigen, dass sie sich auch auf das Klima ausdehnen.

Indem Bianchi und seine Co-Autoren die heutigen erschöpften Ozeane einem theoretischen „unfischen“ gegenüberstellten, zeigen, welche Vorteile ein voll bestückter Ozean bietet.

„Die Autoren stellen die Hypothese auf, dass ein Ozean ohne Fischfang möglicherweise einige der Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels bekämpft hätte“, sagte Kramer. Wenn der Ozean nicht so überfischt wäre, meinen die Autoren, dass „viel mehr von diesem Kohlenstoff aufgenommen worden wäre“, sagte sie.

Ganz zu schweigen von dem Kohlenstoff, den die Grundschleppnetzfischerei ausbaggert, oder den Treibhausgasen, die von Schiffen ausgestoßen werden. Im Jahr 2016 haben beispielsweise industrielle Fischereifahrzeuge etwa 159 Millionen Tonnen CO2-Emissionen freigesetzt, eine Studie schätzt. Das entspricht ungefähr dem Emissionen der Niederlande letztes Jahr.

Es wäre nicht einfach, der industriellen Fischerei ein Ende zu setzen. Meeresfrüchte liefern Protein für manche 3 Milliarden Menschen weltweit und unterstützt einige 60 Millionen Arbeitsplätze. Und als Meeresbiologe Daniel Pauly argumentierte als Reaktion auf Netflixs umstrittene Meeresspirale Dokumentarfilm ist auch der Verzicht auf Meeresfrüchte nicht machbar. „Diese Position wird nur ein kleiner Bruchteil der Bevölkerung wohlhabender Länder einnehmen“, schreibt er.

Aber es gibt viele Möglichkeiten, wie sich die Branche verbessern kann, und ein besseres Verständnis dafür, wie sie sich auf das Erdklima auswirkt, sollte Teil dieses Wandels sein. Was Bianchi hofft, dass andere aus der Studie über sinkende Poops mitnehmen, ist, dass Fische für die Chemie unserer Ozeane unerlässlich sind. „Wir haben ihre Biomasse verändert“, sagte er, „und das hat Konsequenzen.“


Source: Vox – All by www.vox.com.

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