Warum der Klimawandel Algen bald nicht mehr sicher machen kann

Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass die Versauerung des Ozeans und erhöhte Temperaturen katastrophale Folgen für Meeresorganismen und Ökosysteme haben. Tatsächlich erleben wir dies bereits. Korallenriffe bleichen aus, während Schnecken und andere kalzifizierende Meeresorganismen Mühe haben, Muscheln, Skalen und Skelette zu bauen, und jugendliche Meerestiere haben sogar Schwierigkeiten, zu geeigneten Lebensräumen zu navigieren.

Es wird jedoch prognostiziert, dass viele Primärproduzenten, einschließlich Algen, in den sauren Ozeanen der Zukunft gedeihen - da sie CO₂ aus dem Meerwasser verwenden, um durch Photosynthese Energie zu erzeugen.

Die Menschen haben seit Jahrzehnten Meeresalgen gegessen, und heutzutage basieren Milliarden Menschen vor allem in Asien auf Algen. Die zukünftigen Meeresbedingungen können zwar den Ertrag von Algen aus der Landwirtschaft verbessern, aber wir wissen nicht, wie der Nährstoffgehalt von Algen durch den Klimawandel beeinflusst wird. Um dies zu untersuchen, haben wir kürzlich untersucht, wie der Jodgehalt von Algen durch zukünftige Klimawandel-Szenarien beeinflusst wird.

Meeresalgen sind eine der besten natürlichen Jodquellen und dieses wichtige Mineral wird vom Körper zur Herstellung von Schilddrüsenhormonen verwendet. Aber sowohl zu viel als auch zu wenig Jod kann die Funktionsweise der Schilddrüse beeinflussen. Wenn sich der Klimawandel auf die Jodmenge in Algen auswirken würde, könnten Menschen - und andere Tiere -, die sich darauf als Grundnahrungsmittel ihrer Ernährung verlassen, ernsthafte Gesundheitsprobleme erleiden.

Saure Ozeane schaffen

Für diese kürzlich veröffentlichte Studie simulierten wir die aktuellen und zukünftigen Bedingungen der Ozeanversauerung im Labor und im Freien. Um die Freilandversuche durchzuführen, haben wir Meerwasser in Käfige eingeschlossen, die aus sehr kleinmaschigen Polyethylennetzen bestehen, so dass Umgebungsbedingungen wie CO₂ und Temperatur manipuliert und die Reaktionen überwacht werden können, während alle anderen Umgebungsbedingungen die gleichen bleiben wie die natürliche Umgebung.

Wir verwendeten drei Seetangarten - Saccharina Japonica, Undaria pinnatifida, und Macrocystis pyrifera - sowie die Küstenalgen Ulva pertusa, Ulva intestinalis, Gracilaria lemaneiformis, und Gracilaria chouae für die Forschung. Mit Ausnahme von M. pyrifera Diese Algen werden von Menschen auf der ganzen Welt konsumiert - zum Beispiel in Sushi, Suppen und in der walisischen Delikatesse. M. pyrifera wurde ausgewählt, da es eine bevorzugte Nahrungsquelle für wirbellose Meerestiere ist, wie Seeigel und Abalone, die von der Fischereiindustrie geerntet werden.

Bei dieser Ozeanversauungsforschung überwachen Ozeanographen den CO₂-Partialdruck im Meerwasser. Diese Zahl gibt die Menge an gelöstem CO & sub2; wieder, die in parts per million (oder µatm) gemessen wird und ein Indikator dafür ist, wie sauer die Ozeane sind. Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen prognostiziert, dass sich das künftige CO₂ in den Ozeanen bis zum Jahr 2100 mehr als verdoppeln wird - von derzeit 400 µatm auf 1.000 µatm -, wenn keine Maßnahmen gegen den Klimawandel ergriffen werden.

Wir haben diese zukünftigen Versauerung der Meere geschaffen, indem wir CO₂-Blasen in das Meerwasser blasen und den µatm-Wert messen. In acht Klimaszenarien im Labor und zwei Klimaszenarien vor Ort haben wir dann Algen gezüchtet. Diese reichten von aktuellen CO₂- und Temperaturwerten bis zu zukünftigen Versauerung der Ozeane und Szenarien mit erhöhten Temperaturen.

Jod und Meeresfrüchte

Wir fanden heraus, dass Algen, die unter Bedingungen gezüchtet wurden, die den Vorhersagen der Versauerung der Ozeane folgten, mehr Jod als die unter heutigen Bedingungen gezüchteten Algen ansammelten. In den von uns getesteten Szenarien war jedoch die erhöhte Temperatur nicht so wichtig wie die Übersäuerung der Ozeane, um eine Anhäufung von Jod in Algen zu bewirken. Dies bedeutet, dass, während wir erwarten, dass der Ertrag einer sehr wichtigen Nahrungsmittelpflanze unter dem zukünftigen Klimawandel ansteigen wird, der Jodspiegel ebenfalls ansteigen wird, was sich auf die menschliche Ernährung auswirkt.

Wir haben auch einen erhöhten Jodgehalt von Algen zu ihren Verbrauchern verfolgt. Natürliche Konsumenten von Meeresalgen wie Fisch und Schalentieren sind auch eine reichhaltige Jodquelle für den Menschen. Mit einem Fütterungsversuch im Freien untersuchten wir die Auswirkungen des Verzehrs von Algen unter zukünftigen Versauungsbedingungen der Meere auf die essbaren Schalentiere Abalone (Haliotis diskus). Wir fanden heraus, dass die Jodkonzentrationen im Muschelgewebe nach dem Verzehr von Algen mit erhöhter Jodkonzentration anstiegen. Außerdem sahen wir, dass die Konzentration der Schilddrüsenhormone im Muschelgewebe abnahm. Dies liefert den Beweis, dass die Versauerung der Meere die Qualität von Meeresfrüchten beeinflusst, indem die Konzentrationen eines essentiellen Minerals geändert werden, was sich auf die Verbraucher auswirkt.

Es besteht die Gefahr, dass Menschen, die Algen als Grundnahrungsmittel ihrer Ernährung konsumieren, zu viel Jod verbrauchen, da sich das Klima der Welt ständig ändert. Dies kann zu einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen führen. Da Algen und Schalentiere die Ernährung von Milliarden Menschen auf der ganzen Welt unterstützen, ist es wichtig zu verstehen, wie sich der Jodgehalt von Meeresfrüchten unter dem globalen Klimawandel verändert. Diese Informationen können beispielsweise von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) verwendet werden, um Empfehlungen zu einem angemessenen Algenverbrauch zu geben, um eine ausreichende tägliche Jodzufuhr aufrechtzuerhalten.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation von Georgina Brennan, Dong Xu und Naihao Ye veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.