Das Meer
11 | November 2017 Artikel versenden Artikel drucken

Ein Wettlauf mit der Zeit

Tropische marine Ökosysteme im globalen Kontext | Hildegard Westphal | Werner Ekau

Am Beispiel der tropischen Meere lässt sich gut illustrieren, wie existenziell eng Mensch und Meer verbunden sind. Dabei wird deutlich: nicht das Meer braucht den Menschen, sondern der Mensch das Meer. Nachhaltiges Handeln scheint dringender denn je – und die Forschung spielt dabei eine gewichtige Rolle.

Die Meere und Ozeane rücken immer mehr in das öffentliche Blickfeld. Sie sind nicht nur eine wichtige Basis für Handel und Transport, sie fungieren auch als Speicher für durch die Industrialisierung freigesetzte Spurengase, und sie versorgen uns seit Jahrtausenden mit proteinreichen Fischen, Krustentieren und anderen Meeresfrüchten. Insbesondere die Küstengewässer spielen eine herausragende Rolle für die Lebensqualität der Menschen – etwa ein Drittel der Weltbevölkerung lebt heute in den Küstenregionen, die meisten Megastädte befinden sich an der Küste. Spätestens seit Inkrafttreten der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen (Sustainable Development Goals) im Januar 2016 stehen die Meere als Dienstleister menschlicher Gesellschaften ganz oben auf der Agenda. Das Ziel 14 der Nachhaltigkeitsagenda nimmt sich vor, die Meere und die marinen Ressourcen zu schützen und eine nachhaltige Entwicklung und Nutzung zu betreiben. Der Begriff der Nachhaltigkeit reicht dabei über die ökologische Bedeutung hinaus und umfasst ebenso ökonomische und soziale Bereiche.

Vor allem in den Tropen sind Protein-Ressourcen aus dem Meer von großer und angesichts der regional rasch wachsenden Bevölkerungszahlen von zunehmender Bedeutung. Etwa 500 Millionen Menschen sind weltweit in oder mit der Fischerei beschäftigt, davon die überwältigende Mehrheit an tropischen Küsten. Mehr als 2,5 Milliarden Menschen hängen von Meeresorganismen als Haupt-Proteinquelle ab. Gleichzeitig leben etwa 59 Prozent aller unter- oder fehlernährten Menschen in den Tropen.

Neben ihrer Funktion als Eiweißlieferant beherbergen tropische Meere, wie beispielsweise das „Korallendreieck“ (Coral Triangle) zwischen Indik und Pazifik, die höchste marine Biodiversität der Welt. Durch die schnelle gesellschaftliche Entwicklung in den Regionen der Tropen finden rasante naturräumliche Veränderungen statt, die wiederum in die Gesellschaft zurückwirken. Häufig sind Politik und Verwaltung der betreffenden Staaten der Geschwindigkeit dieser Veränderungen nicht gewachsen. Megastädte an tropischen Küsten dehnen sich rapide aus und stellen so nicht nur gesellschaftliche Herausforderungen dar, sondern erhöhen den ohnehin starken Druck auf die Küstenökosysteme, auf welche die Menschen angewiesen sind.

Die Auswirkungen des Klimawandels sind in den Tropen deutlich zu spüren. Steigende Wassertemperaturen bringen viele Organismen wie etwa jene in Korallenriffen an oder über die obere Grenze ihrer Temperaturtoleranz. Die Korallenbleiche, wie zuletzt 2016 in großem Maßstab im Großen Barriereriff in Australien beobachtet, führt sowohl zu einer Destabilisierung des Ökosystems und einem Rückgang der Produktivität als auch zu einer Schwächung des physikalischen Gerüsts der Riffe. Instabile Ökosysteme sind anfälliger für Umweltbelastung. Die Ursachen sind vielfältig: Während Korallenriffe besonders unter Temperaturerhöhung und Fehlnutzung wie die Dynamitfischerei leiden, werden Mangrovenwälder in großer Zahl abgeholzt und Seegraswiesen durch Verschmutzung oder Verbauung vernichtet. Viele der Prozesse und Wechselwirkungen in den großen Ökosystemen sind beschrieben, vollständig verstanden sind sie jedoch nicht. Daher sind auch die vielfältigen Folgen nicht zuverlässig vorhersagbar.

»Die Auswirkungen des Klimawandels sind vorwiegend in den Tropen zu spüren.«

Die verschiedenen Ökosysteme tragen zu den Erträgen der tropischen Küstenfischerei bei. Seegraswiesen und Mangroven sind Aufwuchsgebiete für verschiedene Fischarten und Garnelen, Riffe sind wichtige Lebensräume für wertvolle Barsche, Seegurken und Krebse. Die wachsende Küstenbevölkerung erhöht den Fischereidruck, und die steigende Nachfrage aus Europa, den USA und China nach Thunfisch, Garnelen und anderen „edlen“ Meeresfrüchten führt in etlichen Ländern zu einer Splittung der Warenströme: die Guten ins Töpfchen (Außenhandel), die schlechten ins Kröpfchen (Binnenhandel). In Deutschland wurden im Jahr 2016 etwa 286 000 t Fisch angelandet, gleichzeitig aber etwa 2,2 Millionen Tonnen von der Industrie verarbeitet. Fast 90 Prozent des Fischs wird also importiert. Ein durchaus relevanter Teil davon stammt aus den Tropen: Thunfisch aus Indonesien und den Philippinen, Garnelen aus Thailand, Schnapper und Felsenbarsche aus tropischer Küstenfischerei, Seehecht aus Namibia, Seezungen aus Nordwestafrika.

Erst im Jahr 1982 wurde das heute gültige Seerecht ratifiziert (United Nations Convention on the Law of the Sea), dessen Kern die Einführung der 200-Seemeilen-Zone zur exklusiven Nutzung durch die Anrainerstaaten ist. Das Recht der Ausbeutung der biologischen und mineralischen Ressourcen ist verbunden mit der Verantwortung für eine nachhaltige Bewirtschaftung. Diese Auflagen trafen in vielen Ländern – gerade in den Tropen – auf eine nicht ausreichend darauf vorbereitete Verwaltungsstruktur, was menschliche Kapazitäten und Infrastruktur betraf. Seither engagieren sich internationale Organisationen wie etwa das International Ocean Institute (IOI) und einzelne europäische Institutionen im Kapazitätsentwicklungsbereich, um die Stabilisierung dieser Länder und die Chancen auf nachhaltige Nutzung zu stärken. In Deutschland gründete das Land Bremen 1991 ein speziell auf die Kooperation mit tropischen Ländern ausgerichtetes Forschungsinstitut, das heutige Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT).

Die Erfahrungen der letzten Jahrzehnte haben gezeigt, dass ganzheitliche Ansätze entwickelt werden müssen, um die Funktion eines Ökosystems unter dynamischen Bedingungen zu verstehen und vorherzusagen. Die Fischereiforschung in der Nord- und Ostsee war Vorreiter mit der Gründung des Internationalen Rates für Meeresforschung (ICES) im Jahre 1902, der sich mit der Produktivität und Befischungsstrategie von Fischbeständen befaßt hat und bis heute wissenschaftliche Grundlagen für nachhaltiges Fischereimanagement liefert. In den 1970er Jahren wurden die ersten Ideen für einen ökosystemaren Ansatz der Fischerei entwickelt, bei dem der Fokus nicht mehr auf einer Art, sondern auf dem Gesamtsystem liegt. Eine Weiterentwicklung ist das Konzept der Large Marine Ecosystems, in den ökonomische, soziale und politische Aspekte einbezogen sind. Solche Programme sind sehr komplex und benötigen langfristiges Engagement von allen Seiten. Grundlage für einen Erfolg sind solide wissenschaftliche Daten über die Struktur und Funktion dieser Ökosysteme und ihrer Nutzungen und der politische Wille für die Umsetzung.

»Die wachsende Küstenbevölkerung ­erhöht den Fischereidruck.«

Nur gesunde Ökosysteme stellen gesunde Nahrung bereit. Tropische Korallenriffe beherbergen 25-35 Prozent der globalen Biodiversität. Gleichzeitig verschwinden pro Jahr fünf Prozent der Riffe, außerdem zwei bis acht Prozent der Mangroven und fünf Prozent der tropischen Seegraswiesen. Bisher weitgehend ungenutzte Dienstleistungen könnten verloren gehen, bevor sie auch nur ausreichend erforscht wurden: die Forschung an Wirkstoffen aus Meeresorganismen beispielsweise ist vollkommen unterentwickelt, und die Suche nach diesen Substanzen und deren Nutzung könnte zum Wettlauf mit der Zeit werden.

Übrigens stellen auch nur gesunde Korallenriffe stabile Lebensbedingungen für die Bevölkerung von Atollen her. Gesunde Riffe produzieren ausreichend Kalk, um mit dem Meeresspiegelanstieg von wenigen Millimetern im Jahr, wie wir ihn heute sehen, mitzuwachsen und die Riffinseln mit Sediment zu versorgen. Geschädigte Riffe produzieren langfristig weniger Sediment und halten gleichzeitig die Wellen von Stürmen und Tsunamis weniger gut ab. Küstenerosion ist die Folge – eine doppelte offene Flanke für Riffinseln, die aus dem Kalk der Korallenriffe und Lagunen, also den Skeletten von Korallen, Kalkalgen, Muscheln, Schnecken, Seeigeln und anderen Organismen aufgebaut sind und sich daraus regenerieren. Der in vielen Regionen übliche Sandabbau fördert die Küstenerosion zusätzlich.

Neben den genannten Faktoren haben Korallenriffe mit dem lokalen Einfluss der Eutrophierung zu kämpfen, dem Eintrag von Nährstoffen, der zu Verschiebungen in den Ökosystemen bis hin zu Sauerstoffarmut und damit lebensfeindlichen Bedingungen für die Fauna führt. Nährstoffe werden etwa durch die Landwirtschaft eingetragen, durch Düngung von Feldern ebenso wie durch erosive Landnutzungspraktiken und unbehandelte Abwässer. Hier kommt auch die Produktion von biologischen Ressourcen wieder ins Spiel: Die Abwässer von Marikultur-Anlagen sind oft hoch mit Nährstoffen belastet, was Algenwachstum begünstigt und die auf extrem nährstoffarme Bedingungen angewiesenen Riff-Ökosysteme zerstört. Die Effekte der erhöhten CO2-Zufuhr in Küstenökosysteme sind weniger gut verstanden. Diese führt zu einer Veränderung der Ozeanchemie, insbesondere der Kohlenstoffchemie des Wassers. Während Pflanzen und somit auch die Symbionten von Korallen CO2 als Nährstoff brauchen, ist für viele Tiere eine Verschiebung des pH problematisch. Dies gilt insbesondere für Tiere, die ein Kalkskelett ausscheiden; und es gilt auch für die abiotische Zementation von Korallenriffen durch Kalk, die Riffe zusätzlich stabilisiert. Es sind also Verschiebungen der Zusammensetzung der Ökosysteme zu erwarten und gleichzeitig eine Abnahme der physikalischen Stabilität von Korallenriffen.

Die gestiegene Verantwortung der Meeres- und Küstenforschung ist angesichts der gesellschaftlichen Entwicklung dieser Welt offensichtlich. Die Erwartungen an eine holistische Wissenschaft, die partnerschaftlich handelt und interdisziplinär denkt, sind groß und umfassen neben wissenschaftlichen auch gesellschaftspolitische Beiträge zum nachhaltigen Handeln. Wissenschaftliche Grundlagen für verantwortungsvolles Handeln zu schaffen, ist vorrangiges Ziel von Forschungsinstituten wie dem Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT). Dabei sind die Forschungsfragen von zunehmender Komplexität. Physikalische Prozesse müssen verstanden werden, um dynamische Veränderungen zu bewerten, biogeochemische Stoffflüsse z.B. von Kohlenstoff, Sauerstoff und Nährstoffen treiben die ökologischen Prozesse an und bestimmen Gesundheit und Produktivität der Ökosysteme, und das Verhalten und die Reaktion der Menschen im Gesamtkontext muss erfasst werden, um eine Balance zwischen Ökologie, Ökonomie und Gesellschaft zu ermöglichen.

 

A U T O R E N

Professorin Dr. Hildegard Westphal ist wissenschaftliche ­Direktorin des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) und Professorin für Geologie der Tropen im Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen.
Dr. Werner Ekau ist Abteilungsleiter Ökologie und Mitglied des erweiterten Direktoriums am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT).


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