Bedeutung des intakten Meeresbodens für das Erdsystem und globale Stoffkreisläufe

Bedeutung des intakten Meeresbodens für das Erdsystem und globale Stoffkreisläufe

Planetary Health Check 2026: Die Bedeutung eines intakten Meeresbodens für das Erdsystem

Der Meeresboden erfüllt vielfältige Funktionen als Lebensraum, Kohlenstoffspeicher und zentrale Komponente globaler Stoffkreisläufe. Dennoch sind seine Ökosysteme durch menschliche Aktivitäten vom Küstenbereich bis in die Tiefsee zunehmend beeinträchtigt. Fischerei, Rohstoffabbau, Schifffahrt und Infrastruktur führen zur Zerstörung von Lebensgemeinschaften, zur Aufwirbelung von Sedimenten und zur Freisetzung gebundenen Kohlenstoffs. Im Planetary Health Check 2026 wird erstmals ein eigenes Kapitel zur „Seafloor Integrity“ vorgestellt, das von Forschenden des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) sowie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) erarbeitet wurde. Dieses Kapitel rückt die Gefährdung des Meeresbodens und seine Relevanz für das Erdsystem umfassend in den Fokus.

Der Meeresboden als aktiver Bestandteil des Erdsystems

Ozeane bedecken etwa zwei Drittel der Erdoberfläche, wobei der Meeresboden durchschnittlich in rund vier Kilometern Tiefe liegt. Die bisher eingeschränkte Zugänglichkeit schützte viele Bereiche vor direkten menschlichen Eingriffen. Mittlerweile reicht die Grundschleppnetzfischerei bis in Tiefen von etwa 4.000 Metern und beeinflusst jährlich bis zu 2 % des globalen Meeresbodens. Zusätzlich können einzelne Manganknollen-Abbauprojekte Flächen von über 200 km² direkt beeinträchtigen. Infrastrukturmaßnahmen wie Ankerplätze, Fahrrinnen, Kabel und Pipelines erstrecken sich bis in Tiefen von über 6.000 Metern.

Der Meeresboden ist kein passiver Untergrund, sondern beherbergt vielfältige Lebensräume wie Riffe, Schwammgründe und Muschelbänke. Diese sowie grabende Organismen und mikrobielle Gemeinschaften regulieren den Austausch von Kohlenstoff und Nährstoffen zwischen Sediment und Wasser. Jacob Geersen, Meeresgeowissenschaftler am IOW und Erstautor des Kapitels „Seafloor Integrity: Why the Bottom of the Ocean Matters“, betont: „Eingriffe in Sedimente oder Lebensgemeinschaften wirken sich nicht nur lokal aus, sondern können Prozesse beeinflussen, die Kohlenstoff speichern, Nährstoffe umsetzen und marine Nahrungsnetze stabilisieren.“

Integration der Meeresbodenintegrität in die Erdsystemforschung

Das neue Kapitel im Planetary Health Check betrachtet die Funktionen des Meeresbodens aus einer Erdsystemperspektive und hebt damit einen bislang wenig beachteten Bereich hervor. Die Meeresbodenintegrität wird nicht als eigenständige Planetare Grenze definiert, sondern beschreibt den Erhalt der physischen Struktur, der Lebensgemeinschaften und der chemischen Prozesse des Meeresbodens. Zudem werden völkerrechtliche und politische Rahmenbedingungen analysiert, wobei das internationale Seerecht und das Vorsorgeprinzip zentrale Grundlagen darstellen. Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Schutzmechanismen werden ebenfalls thematisiert.

Auswirkungen von Störungen auf das Erdsystem

Die Rolle des Meeresbodens im globalen Kohlenstoffkreislauf ist besonders bedeutend. Kontinentalschelfen speichern in ihren Sedimentschichten hunderte Milliarden Tonnen organischen Kohlenstoffs, die maßgeblich zur langfristigen Kohlenstoffbindung beitragen. Wiederholtes Aufwirbeln dieser Sedimente kann zur Freisetzung von Kohlendioxid führen. Modellierungen gehen davon aus, dass die Grundschleppnetzfischerei jährlich mehr als 100 Millionen Tonnen Kohlenstoff aus Sedimenten mobilisiert. Die genaue Menge des daraus entweichenden CO₂ ist jedoch noch unsicher.

Levke Caesar, Klimaforscherin am PIK und Co-Leiterin des Bereichs „Planetary Boundaries Science“, hebt hervor: „Der Planetary Health Check 2026 verdeutlicht, dass natürliche Kohlenstoffsenken zunehmend belastet werden. Dabei ist der Meeresboden als Teil dieses Systems von zentraler Bedeutung, dessen langfristige Speicherfunktion wir erst beginnen zu verstehen.“

Über die Kohlenstoffspeicherung hinaus beeinflussen die am Meeresboden lebenden Organismen Nahrungsnetze und steuern gemeinsam mit Mikroorganismen und der Sedimentchemie den Austausch von Stickstoff, Phosphor und Kohlenstoff zwischen Boden und Wasser. Zerstörungen dieser Strukturen verändern Stoffkreisläufe und Ökosystemfunktionen. Besonders in der Tiefsee sind die Auswirkungen solcher Veränderungen noch wenig erforscht, können jedoch über Jahrzehnte anhalten, wie Tiefseebergbau-Experimente zeigen.

Die Ostsee als Beispiel für zukünftige Entwicklungen

Das Kapitel illustriert die Folgen des Verlusts der Meeresbodenintegrität am Beispiel der Ostsee. Dort wirken langjährige menschliche Einflüsse in Kombination mit Erwärmung, Versauerung, Überdüngung und Sauerstoffmangel. Die Analyse von Meeresbodenstruktur, Biogeochemie und benthischen Ökosystemen zeigt, dass kein Bereich des Ostseebodens mehr frei von menschlichen Veränderungen ist. Viele dieser Veränderungen sind langfristig und teilweise irreversibel. Jacob Geersen vom IOW kommentiert: „Die Ostsee liefert Hinweise darauf, welche Entwicklungen anderen Meeresregionen drohen, wenn der menschliche Nutzungsdruck auf den Meeresboden weiter steigt.“

Empfehlungen für Schutzmaßnahmen und Forschung

Das Autorenteam empfiehlt, bei Meeresraumplanung und Umweltprüfungen nicht nur Arten und Lebensräume, sondern auch Funktionen wie Kohlenstoffspeicherung und Nährstoffkreisläufe stärker zu berücksichtigen. Besonders schutzbedürftig sind langsam regenerierende Tiefseeökosysteme und kohlenstoffreiche Sedimente. Zudem ist eine verbesserte Erfassung der Prozesse, die den Meeresboden regional prägen, sowie deren Häufigkeit und Intensität erforderlich.

Rechtlich stellt die Koordination verschiedener Nutzungen eine Herausforderung dar, da Fischerei, Schifffahrt, Rohstoffabbau und Biodiversität oft in getrennten Regelwerken behandelt werden, obwohl ihre Auswirkungen sich am Meeresboden überlagern. Das seit Januar 2026 geltende UN-Abkommen zum Schutz der biologischen Vielfalt jenseits nationaler Hoheitsgewalt (BBNJ-Abkommen) ermöglicht die Einrichtung von Meeresschutzgebieten und verschärft Anforderungen an Umweltverträglichkeitsprüfungen. Für den Abbau mineralischer Rohstoffe in internationalen Gewässern bleibt die Internationale Meeresbodenbehörde zuständig.

Nele Matz-Lück, Co-Direktorin des Walther-Schücking-Instituts für Internationales Recht an der CAU, betont: „Eine wesentliche Verbesserung wäre, die verschiedenen Nutzungen und ihre kumulativen Auswirkungen nicht isoliert zu betrachten, insbesondere angesichts der bislang unzureichend erforschten Effekte menschlicher Eingriffe in die Tiefsee. Das internationale Seerecht bietet dafür wichtige Ansatzpunkte, deren Wirksamkeit jedoch davon abhängt, ob wissenschaftliche Erkenntnisse zielgerichtet in Schutzmaßnahmen und Entscheidungsprozesse einfließen.“

Für die Forschung ist es entscheidend, die Integrität des Meeresbodens und seine Rolle im Erdsystem besser quantifizierbar zu machen. Im Gegensatz zu den etablierten Planetaren Grenzen existieren bislang weder globale Kontrollindikatoren noch belastbare Grenzwerte. Verbesserte Beobachtungsdaten zu Belastung, Empfindlichkeit und Erholung könnten helfen, robuste Indikatoren zu entwickeln und besonders schutzwürdige Meeresgebiete gezielter zu schützen.

Informationen zum Planetary Health Check

Der Planetary Health Check (PHC) ist ein seit 2024 jährlich erscheinender wissenschaftlicher Bericht, der den Zustand des Erdsystems anhand des Konzepts der Planetaren Grenzen bewertet. Er wird vom Planetary Boundaries Science Lab am PIK in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forschungsnetzwerk erstellt und verbindet aktuelle Erdbeobachtungsdaten mit Erkenntnissen der Erdsystemforschung. Ziel ist es, zentrale Erdsystemprozesse regelmäßig zu überwachen und wissenschaftliche Grundlagen für den Erhalt der Stabilität und Widerstandsfähigkeit des Planeten bereitzustellen. Die Ausgabe 2026 wurde am 21. September 2026 veröffentlicht und von rund 70 Forschenden verfasst.

http://www.planetaryhealthcheck.org

Kontaktinformationen

  • IOW: Dr. Kristin Beck | Tel.: +49 381 – 5197 135 | presse@io-warnemuende.de
  • CAU: Friederike Balzereit | Tel.: +49 431 – 880 3032 | fbalzereit@uv.uni-kiel.de

Wissenschaftliche Ansprechpartner

  • Dr. Jacob Geersen | IOW | jacob.geersen@iow.de | Tel.: +49 381 – 5197 418
  • Prof. Dr. Nele Matz-Lück | CAU | nmatz@wsi.uni-kiel.de | Tel.: +49 431 – 880 2083

Originalpublikation

„PLANETARY HEALTH CHECK 2026, A Scientific Assessment of the State of Our Planet“, DOI: 10.48485/pik.2026.25
Kapitel 4.2: Seafloor Integrity: Why the Bottom of the Ocean Matters