Wissenschaftler haben vor einem potenziellen „Regimewechsel“ in den Ozeanen gewarnt, da das schnelle Wachstum riesiger Teppiche von Meeresalgen offenbar durch die globale Erwärmung sowie eine übermäßige Anreicherung des Wassers durch landwirtschaftliche Nährstoffe und andere Schadstoffe bedingt ist.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben sich die Meeresalgenblüten im tropischen Atlantik und im westlichen Pazifik um erstaunliche 13,4 % pro Jahr ausgeweitet, wobei die dramatischsten Zunahmen nach 2008 auftraten, wie Forscher der University of South Florida berichten.

In einem neuen Artikel heißt es, dass dieser Wechsel die darunter liegenden Gewässer verdunkeln könnte, was die Ökologie und Geochemie verändern würde, und möglicherweise auch den Klimawandel beschleunigen könnte. „Vor 2008 wurden keine größeren Blüten von Makroalgen [Meeresalgen] gemeldet, außer Sargassum im Sargassosee“, sagte Chuanmin Hu, Professor für Ozeanographie am College of Marine Science der USF und Hauptautor des Artikels.

„Weltweit scheinen wir einen Regimewechsel von einem makroalgenarmen Ozean zu einem makroalgenreichen Ozean zu beobachten.“

Hu und seine Kollegen führten die Forschung als Reaktion auf Berichte über wachsende Meeresalgenblüten im Atlantik und Pazifik durch. Das bekannteste Beispiel, der Große Atlantische Sargassum-Gürtel, ist sogar aus dem Weltraum sichtbar und erstreckt sich vom Golf von Mexiko bis zur Mündung des Kongo. Weitere Blüten sind ein Ring um die Chatham-Inseln vor Neuseeland, der diesen Monat von Nasa erfasst wurde, und die „Rote Flut“, die vor der Küste Floridas aufgetreten ist und vom Bundesstaat überwacht wird.

Die Wissenschaftler nutzten künstliche Intelligenz, um 1,2 Millionen Satellitenbilder der Ozeane zu scannen, die zwischen 2003 und 2022 aufgenommen wurden. Ein Deep-Learning-Modell wurde eingesetzt, um Signale von schwebenden Algen zu identifizieren, ein Prozess, der mehrere Monate in Anspruch nahm.

Das Team, das anführt, dass ihre Studie das erste globale Bild von schwebenden Algen in den Ozeanen der Welt bietet, stellte fest, dass die Fläche der Meeresalgenblüten im untersuchten Zeitraum um 13,4 % pro Jahr zugenommen hat. Blüten von Mikroalgen wie Phytoplankton nahmen ebenfalls zu, jedoch in einem relativ bescheideneren Ausmaß von 1 % pro Jahr.

„Bemerkenswert ist, dass der Großteil der Zunahme sowohl von schwebenden Makroalgen als auch von Mikroalgen in dem letzten Jahrzehnt auftrat, was mit der beschleunigten globalen Ozean­erwärmung seit 2010 übereinstimmt“, schrieben die Autoren. Sie identifizierten Wendepunkte im Jahr 2008, 2011 und 2012 für drei Arten von Meeresalgen in verschiedenen Ozeanen.

Allerdings haben, während Meeresalgen wie Sargassum in einigen Regionen gediehen sind, Phytoplankton auf die Veränderung der Umwelt nicht ähnlich reagiert, was darauf hindeutet, dass ihr Wachstum möglicherweise empfindlicher auf Temperaturänderungen und Überdüngung reagiert.

„Wenn das der Fall ist, glauben wir, dass in den ozeanografischen Bedingungen bereits ein Regimewechsel zugunsten von Makroalgen stattgefunden hat, was tiefgreifende Auswirkungen auf die radioaktive Strahlung in der Atmosphäre, die Lichtverfügbarkeit im Ozean sowie auf die Kohlenstoffspeicherung, die biogeochemischen Prozesse im Ozean und die Stabilität des oberen Ozeans haben wird“, schrieben die Forscher.

Die Ergebnisse sind in „Nature Communications“ veröffentlicht.