Ozeane mit noch nie dagewesenem Lärm: Anthropogene Aktivitäten und Klimawandel dringen in die Meere der Erde ein!

Die natürliche Geräuschkulisse wird durch den Seeverkehr, Ölbohrungen, Verteidigungsaktivitäten, Bauarbeiten an der Küste und vieles mehr verändert. Lassen Sie sich überraschen, was eine neue Studie enthüllt.

Unterschiedliche Schallabsorption
Karten des Unterschieds in der Schallabsorption für die Zeiträume 2018-2022 und die Projektion 2094-2098 unter einem Klimawandelszenario mit hohen bis sehr hohen Treibhausgasemissionen. Quelle: Possenti et al. (2023).

Seit der industriellen Revolution sind die Ozeane erheblich lauter geworden, was auf den zunehmenden Seeverkehr, die Erschließung von Ressourcen und die Entwicklung von Infrastrukturen zurückzuführen ist, die das Meeresleben auf mehreren Ebenen (Verhalten und Physiologie) beeinflussen. Zusätzlich zu diesem anthropogenen Lärm verändert der Klimawandel die thermische Struktur der Ozeane, was die Lärmausbreitung beeinflussen könnte.

Temperaturschwankungen können das Geschwindigkeitsprofil des Schalls verändern, wodurch Schallkanäle entstehen oder verschwinden, durch die sich der Schall über große Entfernungen ausbreiten kann, heißt es in der folgenden Studie.

Laut der Studie "Predicting the contribution of climate change on North Atlantic underwater sound propagation", die kürzlich in PeerJ veröffentlicht wurde, haben wir im letzten Jahrhundert die Temperatur des Meerwassers erhöht und den pH-Wert des Ozeans gesenkt. Die Versauerung der Ozeane wird die Schallabsorption bei niedrigen Frequenzen (unter 10 kHz) verringern und damit die Schallausbreitung über große Entfernungen verbessern. Die Versauerung der Ozeane wird die Schallabsorption bei niedrigen Frequenzen (unter 10 kHz) verringern und damit die Schallausbreitung über große Entfernungen verbessern. Die Versauerung der Ozeane wird die Schallabsorption bei niedrigen Frequenzen (unter 10 kHz) verringern und damit die Schallausbreitung über große Entfernungen verbessern.

Das Forscherteam untersuchte die globalen Auswirkungen des Klimawandels während der Winter- und Sommersaison und verwendete als Eingangsdaten die Luft- und Meerwassertemperatur für die Zeiträume 2018-2022 und die Projektion für 2094-2098. Außerdem berücksichtigten sie Salzgehalt, pH-Wert und Windgeschwindigkeit.

Schockierende Prognosen für das Ende dieses Jahrhunderts

Die Studie basiert auf einer mathematischen Modellierung in Zusammenarbeit mit der Universität Utrecht, wobei ein moderates bis extremes Klimaszenario des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) zugrunde gelegt wurde. Sowohl die Temperatur als auch der Säuregehalt des Wassers beeinflussen die Leichtigkeit oder Schwierigkeit, mit der sich Schall durch den Ozean ausbreitet. Aufgrund der anhaltenden Treibhausgasemissionen (GHG) wird das Meerwasser saurer, und in Verbindung mit der steigenden Temperatur gehen die Forscher davon aus, dass sich Unterwasserschall in Zukunft in den meisten Ozeanen weiter ausbreiten wird.

Die Studie basiert auf einer mathematischen Modellierung in Zusammenarbeit mit der Universität Utrecht, wobei ein moderates bis extremes Klimaszenario des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) zugrunde gelegt wurde. Sowohl die Temperatur als auch der Säuregehalt des Wassers beeinflussen die Leichtigkeit oder Schwierigkeit, mit der sich Schall durch den Ozean ausbreitet. Aufgrund der anhaltenden Treibhausgasemissionen (GHG) wird das Meerwasser saurer, und in Verbindung mit der steigenden Temperatur gehen die Forscher davon aus, dass sich Unterwasserschall in Zukunft in den meisten Ozeanen weiter ausbreiten wird.

Differenz der Schallgeschwindigkeit
Schallgeschwindigkeitsdifferenzkarten für die Zeiträume 2018-2022 und die Projektion 2094-2098 unter einem Klimawandelszenario mit hohen bis sehr hohen Treibhausgasemissionen. Quelle: Possenti et al. (2023).

"Auf diese Weise kann sich im oberen Teil des Nordatlantiks ein eigener "Schallkanal" bilden. Infolgedessen wird der Schallpegel in diesem Teil der Ozeane bei einem moderaten Klimaszenario bis zum Ende dieses Jahrhunderts um 7 Dezibel (dB) ansteigen", sagte Luca Possenti, Erstautor der Studie.

Ein Anstieg von "nur" 7 dB entspricht fast einer Verfünffachung der Schallenergie unter Wasser! Eine Zahl, deren Folgen, sowohl im Meer als auch auf dem Rest des Planeten, wir nicht genau kennen.

So werden die Geräusche, die durch den Schiffsverkehr und andere Quellen wie Luftkanonen für seismische Untersuchungen erzeugt werden, zunehmen. Außerdem wird die Zahl der Schiffe in naher Zukunft wahrscheinlich zunehmen, was den Gesamtlärm in den Ozeanen erhöhen wird. Selbst bei einem moderaten Klimawandel-Szenario könnten schwere Bedingungen auftreten. Schwere Bedingungen könnten auftreten. Einige dieser Bedingungen werden wahrscheinlich noch schwerer sein.

"In Ermangelung einer guten Unterwassersicht kommunizieren Fische und Meeressäuger in erster Linie durch Geräusche. Wenn Fische ihre Raubtiere nicht mehr hören können oder wenn Wale Schwierigkeiten haben, miteinander zu kommunizieren, wird das gesamte Ökosystem beeinträchtigt", sagt Possenti.

"Vieles ist noch unbekannt über die genauen Auswirkungen der Unterwasserbedingungen auf die Schallgeschwindigkeit. Aber wegen der potenziell tiefgreifenden Auswirkungen auf das Ökosystem ist dieses Wissen von entscheidender Bedeutung, wenn wir die Folgen des Klimawandels auf das Leben im Meer verstehen wollen", so das Forscherteam.

Zusätzlich zu dieser theoretischen Studie arbeiten Possenti und seine Mitarbeiter an tatsächlichen Messungen von Unterwassergeräuschen. Mithilfe von zerbrochenen Glaskugeln erzeugen sie Geräusche in einer Lautstärke, die Meeressäuger in beträchtlichen Tiefen nutzen, die sie aus Dutzenden oder Hunderten von Kilometern Entfernung aufzeichnen.