Bekanntmachung: Bedeutung von Klimaänderungen in küstennahen Auftriebsgebieten

Die Ozeane spielen eine wesentliche Rolle in der Regulierung des Klimas und globaler Stoffkreisläufe. Mit der Rio-Deklaration hat die Weltgemeinschaft den Prozess zur nachhaltigen Entwicklung eingeleitet und erklärt, die Meere und Ozeane zu schützen und nachhaltig zu nutzen (Sustainable Development Goal SGD 14 der Agenda 2030 der UN). Die Weltgemeinschaft hat ihr Ziel bekräftigt, dass die Chancen künftiger Generationen auf eine intakte Meeresumwelt nicht durch Raubbau oder Verschmutzung gefährdet werden darf. Auf globaler Skala sind Klimaszenarien hinlänglich entwickelt worden, regional sind jedoch noch hohe Unsicherheiten bezüglich künftiger Entwicklungen vorhanden.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) verfolgt mit dieser Bekanntmachung das Ziel, die „Bedeutung von Klimaänderungen in küstennahen Auftriebsgebieten auf die Ausbreitung vom Sauerstoffminimum-Zonen und Stoffflüssen“ zu untersuchen, um damit im Rahmen des Forschungsprogramms der Bundesregierung MARE:N – Küsten-, Meeres- und Polarforschung einen Beitrag dazu leisten, qualitatives Entscheidungswissen für Gesellschaft, Politik und Wirtschaft bereit zu stellen.

Die Bekanntmachung ist Teil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“. Übergeordneter Zweck dieser Bekanntmachung ist die Erlangung eines tieferen Verständnisses der klimarelevanten Prozesse und deren Variabilität in den küstennahen Auftriebsgebieten und ihrer Umgebung sowie deren Auswirkungen auf die marine Umwelt. Mit dem erweiterten Wissen über Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Biodiversität und der verstärkten Nutzung der Meere durch den Menschen sollen globale Herausforderungen wie Überfischung oder Verschmutzung der Weltmeere besser bewältigt werden.

Der physikalisch bedingte küstennahe Auftrieb von nährstoffreichem Tiefenwasser an den Westküsten der Ozeane sorgt für Gebiete, die als biologische Hochproduktionszonen Schlüsselbereiche für die Fischerei und damit für die menschliche Ernährung sind. Diese Zonen haben eine entscheidende Bedeutung im globalen Stoffkreislauf, insbesondere bei der Speicherung (Senke) bzw. Freisetzung (Quelle) klimarelevanter Spurengase wie Kohlendioxid und Stickoxid. Durch die hohe Primärproduktion in den Auftriebsgebieten kommt es zu einer verstärkten Aufnahme von atmosphärischen CO2. Dessen Bindung in organischen Partikeln verursacht ein Absinken in tiefere Wasserschichten. Auf dem Weg zum Meeresboden werden die absinkenden Partikel biologisch zersetzt und führen bei hohen Absinkraten zu ausgeprägten Sauerstoffminimum-Zonen (SMZ) unterhalb der euphotischen Zone, welche sich wiederum auf das Ökosystem und damit auf die Fischerei auswirken können.

Aufsteigendes Tiefenwasser ist CO₂-reich. Bei Abschätzungen über die Wirksamkeit der CO₂-Pumpe in Auftriebs­gebieten müssen Prozesse der CO₂-Bindung und der CO₂-Freisetzung berücksichtigt werden. Der Kohlenstoffkreislauf steht sowohl mit dem Gehalt an gelösten Sauerstoff als auch mit dem Stickstoffkreislauf in Wechselwirkung. Ver­änderungen in den klimatischen Bedingungen wirken direkt auf die komplexen physikalischen Prozesse sowie auf die biologischen und chemischen Wechselwirkungen in den Auftriebsgebieten und können unmittelbare Auswirkungen auf die Gesellschaft und Wirtschaft haben.

Die Untersuchungen sollen aufbauend auf Erkenntnisse vorangegangener internationaler Forschungsprogramme (z. B. JGOFS, IMBER1) zu diesem Themenkomplex durchgeführt werden. Die Entwicklung bzw. Anwendung innovativer ­Ansätze bei den Beobachtungstechnologien und experimentelle Arbeiten sowie modellgestützte Simulationen sollen dabei im Vordergrund stehen. Trotz bisheriger Forschung sind grundlegende Fragen bislang nicht hinreichend beantwortet.

1. Welche physikalischen und biogeochemischen Faktoren beeinflussen den Nettoeffekt der Quellen/Senken-Funktion von klimarelevanten Gasen in den großen Auftriebsgebieten?
2. Welche Faktoren beeinflussen die Variabilität von Auftriebsereignissen (lokale bzw. ferne Steuerungsmechanismen), welche Rückschlüsse lassen sich auf die Variabilität dieser Ereignisse in der Vergangenheit bzw. für die Zukunft ziehen?
3. Welchen Einfluss haben Auftriebsereignisse und deren Variabilität auf die dort vorherrschenden biogeochemischen Prozesse, Ökosysteme und Fischerei?
4. Welche Prozesse und Faktoren steuern die Ausbildung von Sauerstoffminimum-Zonen (SMZ)?
5. Welche Bedeutung haben SMZ und der Zwischenwasserbereich in Auftriebsgebieten auf mikrobielle Prozesse?
6. Welchen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Folgen sind zu erwarten, wenn sich langfristig die Intensität des Auftriebs und die Ausdehnung der SMZ verändert?

Mit dieser Ausschreibung soll die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Meeresforschung gestärkt werden. Da das Meer eine grenzüberschreitende Ressource ist, stehen die nachhaltige Nutzung und der Schutz selbiger im gemeinsamen Interesse der Anrainerstaaten. Eine enge Zusammenarbeit mit Dritt-Staaten auch im Hinblick auf die Entwicklung von deren Kapazitäten für Schutz und nachhaltige Nutzung des Meeres durch Forschungskooperationen im Sinne der nachhaltigen Entwicklungsziele der Agenda 2030 der UN ist daher ausdrücklich gewünscht.

Die vollständige Bekanntmachung finden Sie hier.