Was da unter der Oberfläche schwimmt

Wisst ihr, was mir beim Lesen dieser Studie richtig imponiert hat? Forschende haben erstmals ein vollständiges globales Bild der treibenden Algen in unseren Ozeanen erstellt — und ehrlich gesagt ist das Ergebnis ziemlich beunruhigend.

Mit künstlicher Intelligenz haben Wissenschaftler der University of South Florida und NOAA sage und schreibe 1,2 Millionen Satellitenbilder ausgewertet. Ihr Fazit: Algenblüten breiten sich in weiten Teilen der Weltmeere aus. Es geht nicht um ein paar zusätzliche Flecken hier und da. Die Zahlen sind enorm.

Zwischen 2003 und 2022 wuchsen Mikroalgen an der Meeresoberfläche um etwa ein Prozent pro Jahr. Aber jetzt wird's spannend: Makroalgen — also Seegras und größere treibende Matten — dehnten sich in manchen Regionen um 13,4 Prozent jährlich aus. Besonders betroffen: der tropische Atlantik und der westliche Pazifik.

Kein Tippfehler. Dreizehn Prozent Wachstum pro Jahr sind eine massive Veränderung.

Warum 2008 alles verändert hat

Hier wird's richtig interessant. Vor 2008 waren großflächige Algenblüten außerhalb des Sargassomeers eher selten. Aber irgendwo zwischen 2008 und 2010 schlug das um.

2008 tauchte die erste massive Grünflächenblüte (konkret Ulva) im Gelben Meer auf. Ein paar Jahre später, 2011, entwickelte sich eine enorme Sargassum-Blüte im tropischen Atlantik. 2012 traf es dann das Ostchinesische Meer.

Professor Chuanmin Hu, einer der leitenden Autoren der Studie, fasst es so zusammen: „Global gesehen scheinen wir einen Regimewechsel zu erleben — von einem ozean, der arm an Makroalgen war, zu einem, der reich daran ist."

Das ist ein gewaltiges Statement. Wir beobachten praktisch eine fundamentale Veränderung darin, wie unsere Ozeane funktionieren.

Wie hat KI dieses Ergebnis ermöglicht?

Das Spannende an dieser Forschung: Sie wäre ohne künstliche Intelligenz und Hochleistungsrechner schlicht nicht möglich gewesen.

Das Team trainierte ein Deep-Learning-Modell darauf, subtile visuelle Signale von Algen an der Meeresoberfläche zu erkennen. Das Knifflige daran? Diese Algenmerkmale erstrecken sich oft über viele Pixel, machen aber weniger als ein Prozent jedes einzelnen Pixels aus. Stellt euch vor, ihr sucht eine Nadel in einem gigantischen Heuhaufen.

Für das Training waren Millionen von Bildeigenschaften nötig, und die Verarbeitung dauerte mehrere Monate. USFs Hochleistungsrechenzentrum erlaubte es, mehrere Satellitenbildsätze gleichzeitig zu verarbeiten — trotzdem zog sich die vollständige Analyse über Monate hin.

„Diese Arbeit wäre ohne die Hochleistungsrecheninfrastruktur oder die langfristige Zusammenarbeit zwischen NOAA und USF schlicht unmöglich gewesen", sagt Lin Qi, Hauptautor der Studie.

Gute Nachricht oder schlechte Nachricht?

Ehrlich? Beides — und genau das macht das Thema so faszinierend.

Positiv betrachtet können treibende Algen wichtige Lebensräume und Aufzuchtgebiete für Meerestiere schaffen. Auf dem offenen Meer können diese Matten Fischerei unterstützen und verschiedenen Meeresorganismen Schutz bieten. Manche Algenarten spielen auch eine Rolle bei der CO₂-Bindung.

Auf der Kehrseite wird es schnell problematisch, wenn große Algenmengen Küstengebiete erreichen. Beim Zersetzen können sie:

• Marine Ökosysteme schädigen und Korallenriffe ersticken
• Die Gesundheit von Menschen und Tieren bedrohen (einzelne Algen produzieren Toxine)
• Tourismus und Freizeitaktivitäten beeinträchtigen
• Erhebliche finanzielle Verluste für Küstengemeinden verursachen

Die wirtschaftlichen Auswirkungen allein könnten enorm sein. Stellt euch Strände vor, bedeckt mit verrottendem Seetang — nicht unbedingt das, was man sich als Traumurlaub vorstellt.

Was steckt hinter dieser Veränderung?

Die Forschenden nennen mehrere mögliche Faktoren:

• Steigende Meerestemperaturen — wärmeres Wasser kann Algenwachstum begünstigen
• Nährstoffeintrag aus Landwirtschaft und urbanen Gebieten — mehr Nährstoffe bedeuten mehr Algen
• Veränderte Meeresströmungen — sie beeinflussen, wo sich Algen ausbreiten
• Klimavariabilität — Wetterveränderungen wirken sich auf die Nährstoffverfügbarkeit aus

Die Ursachen unterscheiden sich wahrscheinlich von Region zu Region. Eine universelle Lösung gibt es also nicht.

Und jetzt?

Das Team will die Forschung fortsetzen und die Satellitendaten noch intensiver auswerten, um besser zu verstehen, warum diese Ausbreitung stattfindet und wohin sie führt.

Als jemand, der sich viel mit der Gesundheit unseres Planeten beschäftigt, finde ich diese Forschung gleichzeitig beunruhigend und merkwürdig hoffnungsvoll. Beunruhigend, weil schnelle Veränderungen in marinen Ökosystemen selten ohne Folgen bleiben. Hoffnungsvoll, weil Werkzeuge wie KI und Satellitenüberwachung uns die Möglichkeit geben, diese Veränderungen quasi in Echtzeit zu beobachten.

Was wir nicht messen können, können wir nicht bekämpfen — oder?

Die Frage ist jetzt, ob wir dieses Wissen klug nutzen werden. Zu wissen, dass sich unsere Ozeane in Richtung „makroalgenreich" entwickeln, gibt uns eine Chance — und ehrlich gesagt auch eine Verantwortung — herauszufinden, was das für die Meerestiere, Küstengemeinden und am Ende für uns alle bedeutet, die auf gesunde Ozeane angewiesen sind.

Ich behalte diese Geschichte im Auge. Solltet ihr auch.

Quelle: ScienceDaily