Mit Sedimentdaten und Simulationen wiesen die Wissenschaftler vom Leibniz-Instituts für Ostseeforschung (IOW) nach, dass hohe Temperaturen und nicht nur die Überdüngung der Ostsee mit Nährstoffen für die Ausbreitung dieser Zonen verantwortlich sind. Derzeit beginnen diese Bereiche in der zentralen Ostsee bei einer Tiefe von etwa 70 Metern und ziehen sich von dort bis zum Meeresboden.
Die IOW-Forscher erhielten ihre Daten durch Sedimentkerne. Diese gleichen einem Archiv, das die im Wasser herrschenden Bedingungen zur Zeit ihrer Ablagerung speichert. So konnten die Wissenschaftler die Geschichte der vergangenen rund 1000 Jahre der Ostsee rekonstruieren. In der daraus entstandenen Temperaturkurve spiegeln sich die Mittelalterliche Warmzeit, die Kleine Eiszeit und die jüngste Erwärmung seit 1900 wider, wie die Forscher im Fachjournal «Nature Climate Change» berichten.
So lagen die durchschnittlichen Sommertemperaturen des Ostseewassers während der mittelalterlichen Warmzeit von 950 bis 1250 mit über 16 Grad Celsius auf einem ähnlichen Niveau wie heute mit etwa 17 Grad Celsius. Damals soll an der deutschen Ostseeküste sogar Weinanbau möglich gewesen sein. Exakt in den warmen Perioden seien in den Bohrkernen eine deutlich erkennbare Schichtung zu finden. «Diese ungestörte Ablagerung ist ein sicheres Zeichen für sauerstoffarme Bedingungen», sagte IOW- Forscherin Karoline Kabel.
Die sogenannte Laminierung entstehe, da unter solchen Bedingungen keine vielzelligen Organismen existieren und den Boden durchwühlen könnten. In kälteren Zeiten, in denen genügend Sauerstoff im Tiefenwasser vorhanden und höheres Leben möglich war, seien die Sedimentkerne homogen, die Schichtung fehlt.
Für die Entwicklung der Todeszonen seien vor allem Cyanobakterien (Blaualgen) verantwortlich. «Während der warmen Perioden finden wir sehr viel organischen Kohlenstoff in den Sedimenten, was unter anderem auf eine erhöhte Biomasseproduktion hinweist», sagte Kabel. Zudem sei bekannt, dass sich Cyanobakterien in der Ostsee erst bei einer Temperatur von mehr als 16 Grad und ruhigen Windbedingungen massenhaft vermehren und die charakteristischen Blüten bilden. Das während einer Blüte gebildete organische Material sinkt ab und wird auf unter Verbrauch von Sauerstoff in der Tiefe abgebaut.
