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Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
2. Die Grundlagen der Ozeanversauerung
3. Die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Küstengemeinden
4. Ozeanversauerung und ihre möglichen Auswirkungen auf marine Ökosysteme
5. Ressourcen für Pädagogen
6. Leitfäden und Regierungsveröffentlichungen
7. Zusätzliche Ressourcen

1. Einleitung

Der Ozean absorbiert einen erheblichen Teil unserer Kohlendioxidemissionen, was die Chemie des Ozeans mit einer beispiellosen Geschwindigkeit verändert. Etwa ein Drittel aller Emissionen der letzten 200 Jahre wurde vom Ozean absorbiert, was zu einer durchschnittlichen pH-Abnahme des Oberflächenwassers der Ozeane um etwa 0.1 Einheiten führte – von 8.2 auf 8.1. Diese Veränderung hat bereits kurzfristige, lokale Auswirkungen auf die Meeresflora und -fauna. Die endgültigen, langfristigen Folgen eines zunehmend sauren Ozeans mögen unbekannt sein, aber die potenziellen Risiken sind hoch. Die Ozeanversauerung ist ein wachsendes Problem, da anthropogene Kohlendioxidemissionen die Atmosphäre und das Klima weiter verändern. Es wird geschätzt, dass es bis zum Ende des Jahrhunderts einen zusätzlichen Rückgang von 0.2–0.3 Einheiten geben wird.

Was ist Ozeanversauerung?

Der Begriff Ozeanversauerung wird am häufigsten aufgrund seines komplexen Namens missverstanden. "Die Ozeanversauerung kann als die Veränderung der Ozeanchemie definiert werden, die durch die ozeanische Aufnahme chemischer Einträge in die Atmosphäre, einschließlich Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelverbindungen, verursacht wird." Einfacher ausgedrückt ist dies der Fall, wenn überschüssiges CO entsteht₂ löst sich in der Meeresoberfläche auf und verändert die Chemie des Ozeans. Die häufigste Ursache dafür sind anthropogene Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe und Landnutzungsänderungen, die große Mengen an CO emittieren₂. Berichte wie der IPCC-Sonderbericht über Ozeane und Kryosphäre in einem sich ändernden Klima haben gezeigt, dass die Geschwindigkeit der Aufnahme von atmosphärischem CO durch die Ozeane₂ hat in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen. Derzeit ist das atmosphärische CO₂ Die Konzentration beträgt ~420 ppmv, ein Niveau, das seit mindestens 65,000 Jahren nicht mehr gesehen wurde. Dieses Phänomen wird gemeinhin als Ozeanversauerung oder „das andere CO“ bezeichnet₂ Problem“, zusätzlich zur Ozeanerwärmung. Der weltweite pH-Wert der Oberflächenmeere ist seit der industriellen Revolution bereits um mehr als 0.1 Einheiten zurückgegangen, und der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report on Emissions Scenarios) prognostiziert einen weltweiten Rückgang des pH-Werts um 0.3 bis 0.5 Einheiten bis zum Jahr 2100, obwohl die Geschwindigkeit und das Ausmaß von der Rückgang ist regional variabel.

Der Ozean als Ganzes wird alkalisch bleiben, mit einem pH-Wert über 7. Warum heißt es also Ozeanversauerung? Wenn CO₂ reagiert mit Meerwasser, es wird Kohlensäure, die instabil ist. Dieses Molekül reagiert weiter mit Meerwasser, indem es ein H freisetzt⁺ Ion zu Bicarbonat werden. Beim Loslassen des H⁺ Ion, entsteht ein Überschuss davon, was zu einer Verringerung des pH-Werts führt. Dadurch wird das Wasser saurer.

Was ist die pH-Skala?

Die pH-Skala ist das Maß für die Konzentration freier Wasserstoffionen in einer Lösung. Bei einer hohen Konzentration an Wasserstoffionen gilt die Lösung als sauer. Wenn die Konzentration an Wasserstoffionen im Verhältnis zu den Hydroxidionen niedrig ist, wird die Lösung als basisch angesehen. Wenn man diese Befunde zu einem Wert korreliert, ist die Messung des pH-Werts auf einer logarithmischen Skala (10-fache Änderung) von 0-14. Alles unter 7 gilt als basisch und darüber als sauer. Da die pH-Skala logarithmisch ist, entspricht eine Abnahme des pH-Werts um eine Einheit einem zehnfachen Anstieg des Säuregehalts. Ein Beispiel für uns Menschen, um dies zu verstehen, ist der Vergleich mit dem pH-Wert unseres Blutes, der im Durchschnitt etwa 7.40 beträgt. Wenn sich unser pH-Wert ändern würde, würden wir Atembeschwerden bekommen und anfangen, wirklich krank zu werden. Dieses Szenario ähnelt dem, was Meeresorganismen mit der zunehmenden Bedrohung durch Ozeanversauerung erleben.

Wie wirkt sich die Ozeanversauerung auf das Leben im Meer aus?

Die Versauerung der Ozeane kann für einige kalkbildende Meeresorganismen wie Mollusken, Coccolithophoren, Foraminiferen und Pteropoden, die biogenes Calciumcarbonat erzeugen, schädlich werden. Calcit und Aragonit sind die wichtigsten biogen gebildeten Karbonatmineralien, die von diesen marinen Kalkbildnern produziert werden. Die Stabilität dieser Mineralien ist abhängig von der CO2-Menge im Wasser und teilweise von der Temperatur. Mit weiter steigenden anthropogenen CO2-Konzentrationen nimmt die Stabilität dieser biogenen Mineralien ab. Bei reichlich H⁺ Ionen im Wasser, einer der Bausteine ​​von Calciumcarbonat, Carbonationen (CO₃^2-) binden leichter an Wasserstoffionen als an Calciumionen. Damit Kalkbildner Calciumcarbonatstrukturen erzeugen können, müssen sie die Bindung von Carbonat an Calcium erleichtern, was energetisch kostspielig sein kann. Daher zeigen einige Organismen eine Abnahme der Verkalkungsraten und/oder eine Zunahme der Auflösung, wenn sie zukünftigen Ozeanversauerungsbedingungen ausgesetzt werden  (Informationen der University of Plymouth).

Auch Organismen, die keine Kalkbildner sind, können von der Ozeanversauerung betroffen sein. ​​Die interne Säure-Basen-Regulierung, die erforderlich ist, um mit der sich ändernden externen Meerwasserchemie fertig zu werden, kann Energie von grundlegenden Prozessen wie Stoffwechsel, Fortpflanzung und typischer Umweltsensorik ablenken. Biologische Studien werden weiterhin organisiert, um das gesamte Spektrum möglicher Auswirkungen sich ändernder Meeresbedingungen auf eine Vielzahl von Meeresarten zu verstehen.

Diese Auswirkungen sind jedoch möglicherweise nicht auf einzelne Arten beschränkt. Wenn solche Probleme auftreten, wird das Nahrungsnetz sofort unterbrochen. Obwohl es für uns Menschen kein großes Problem zu sein scheint, verlassen wir uns auf diese hartschaligen Organismen, um unser Leben zu befeuern. Wenn sie sich nicht richtig bilden oder produzieren, tritt ein Dominoeffekt im gesamten Nahrungsnetz auf, wobei die gleichen Fälle auftreten. Wenn Wissenschaftler und Forscher die nachteiligen Auswirkungen verstehen, die die Ozeanversauerung haben kann, müssen Länder, politische Entscheidungsträger und Gemeinschaften zusammenkommen, um ihre Auswirkungen zu begrenzen.

Was tut die Ocean Foundation gegen die Ozeanversauerung?

Die International Ocean Acidification Initiative der Ocean Foundation baut die Kapazität von Wissenschaftlern, politischen Entscheidungsträgern und Gemeinschaften auf, um OA sowohl lokal als auch gemeinsam auf globaler Ebene zu überwachen, zu verstehen und darauf zu reagieren. Wir tun dies, indem wir praktische Tools und Ressourcen entwickeln, die so konzipiert sind, dass sie auf der ganzen Welt funktionieren. Weitere Informationen darüber, wie die Ocean Foundation gegen die Ozeanversauerung vorgeht, finden Sie unter Website der International Ocean Acidification Initiative. Wir empfehlen auch, das Jahrbuch der Ocean Foundation zu besuchen Webseite zum Aktionstag zur Ozeanversauerung. Die der Ocean Foundation Leitfaden zur Ozeanversauerung für politische Entscheidungsträger soll bereits angenommene Beispiele für Gesetze und Formulierungen liefern, um die Ausarbeitung neuer Gesetze zur Bekämpfung der Ozeanversauerung zu unterstützen, das Handbuch ist auf Anfrage erhältlich.

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2. Grundlegende Ressourcen zur Ozeanversauerung

Hier bei der Ocean Foundation erhöht unsere International Ocean Acidification Initiative die Fähigkeit von Wissenschaftlern, politischen Entscheidungsträgern und Gemeinschaften, OA auf lokaler und globaler Ebene zu verstehen und zu erforschen. Wir sind stolz auf unsere Arbeit zur Steigerung der Kapazität durch weltweite Schulungen, langfristige Unterstützung mit Ausrüstung und Stipendien zur Unterstützung der laufenden Überwachung und Forschung.

Unser Ziel innerhalb der OA-Initiative ist es, dass jedes Land über eine robuste nationale OA-Überwachungs- und Minderungsstrategie verfügt, die von lokalen Experten und Bedürfnissen vorangetrieben wird. Gleichzeitig werden regionale und internationale Maßnahmen koordiniert, um die notwendige Governance und finanzielle Unterstützung bereitzustellen, die zur Bewältigung dieser globalen Herausforderung erforderlich sind. Seit der Entwicklung dieser Initiative konnten wir Folgendes erreichen:

• Einsatz von 17 Kits mit Überwachungsausrüstung in 16 Ländern
• Leitung von 8 regionalen Schulungen mit über 150 Teilnehmern aus der ganzen Welt
• Veröffentlichung eines umfassenden Leitfadens zur Gesetzgebung zur Ozeanversauerung
• Entwicklung eines neuen Überwachungsausrüstungssatzes, der die Überwachungskosten um 90 % senkt
• Finanzierte zwei Küstensanierungsprojekte, um zu untersuchen, wie blauer Kohlenstoff, wie Mangroven und Seegras, die Ozeanversauerung lokal mildern kann
• Bildete formelle Partnerschaften mit nationalen Regierungen und zwischenstaatlichen Behörden, um bei der Koordinierung groß angelegter Maßnahmen zu helfen
• Unterstützung bei der Verabschiedung von zwei regionalen Resolutionen durch formelle UN-Prozesse zur Stimulierung der Dynamik

Dies sind nur einige der vielen Highlights, die unsere Initiative in den letzten Jahren erreichen konnte. Die OA-Forschungskits mit dem Namen „Global Ocean Acidification Observing Network in a Box“ waren ein Eckpfeiler der Arbeit des IOAI. Diese Projekte etablieren oft die erste Überwachung der Meereschemie in jedem Land und ermöglichen es den Forschern, die Forschung zu erweitern, um die Auswirkungen verschiedener Meeresarten wie Fische und Korallen zu untersuchen. Diese Projekte, die vom GOA-ON in a Box-Kit unterstützt wurden, haben zur Forschung beigetragen, da einige Empfänger einen Hochschulabschluss erworben oder ihre eigenen Labore aufgebaut haben.

Ozeanversauerung bezieht sich auf die Verringerung des pH-Werts des Ozeans über einen längeren Zeitraum, typischerweise Jahrzehnte oder länger. Dies wird durch die Aufnahme von CO verursacht₂ aus der Atmosphäre, kann aber auch durch andere chemische Zusätze oder Entnahmen aus dem Ozean verursacht werden. Die häufigste Ursache für OA in der heutigen Welt ist auf anthropogene Aktivitäten oder einfacher ausgedrückt auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen. Wenn CO₂ mit Meerwasser reagiert, wird es zu einer schwachen Säure, die eine Reihe chemischer Veränderungen hervorruft. Dies erhöht Bicarbonat-Ionen [HCO₃^-] und gelöster anorganischer Kohlenstoff (C_t) und senkt den pH-Wert.

Was ist der pH-Wert? Ein Maß für den Säuregehalt der Ozeane, das mit verschiedenen Skalen angegeben werden kann: National Bureau of Standards (pH_NBS), Meerwasser (pH_schw) und Gesamt (pH_t) Waage. Die Gesamtskala (pH_t) wird empfohlen (Dickinson, 2007) und wird am häufigsten verwendet.

Hurd, C., Lenton, A., Tilbrook, B. & Boyd, P. (2018). Aktuelles Verständnis und Herausforderungen für Ozeane in einem höheren CO₂ Welt. Natur. Abgerufen von https://www.nature.com/articles/s41558-018-0211-0

Obwohl die Ozeanversauerung ein globales Phänomen ist, hat die Erkenntnis erheblicher regionaler Unterschiede zur Einrichtung von Beobachtungsnetzwerken geführt. Zukünftige Herausforderungen in einem höheren CO₂ Welt umfassen ein besseres Design und strenge Tests von Anpassungs-, Minderungs- und Interventionsoptionen, um die Auswirkungen der Ozeanversauerung auszugleichen.

Nationaler Caucus der Umweltgesetzgeber. NCEL-Datenblatt: Ozeanversauerung.

Ein Informationsblatt mit den wichtigsten Punkten, Rechtsvorschriften und anderen Informationen zur Ozeanversauerung.

Amaratunga, C. 2015. Was zum Teufel ist Ozeanversauerung (OA) und warum sollte uns das interessieren? Vorhersage- und Reaktionsnetzwerk für Meeresumweltbeobachtung (MEOPAR). Kanada.

Dieser Gastleitartikel berichtet über ein Treffen von Meereswissenschaftlern und Mitgliedern der Aquakulturindustrie in Victoria, BC, bei dem führende Persönlichkeiten über das besorgniserregende Phänomen der Ozeanversauerung und ihre Auswirkungen auf die kanadischen Ozeane und die Aquakultur diskutierten.

Eisler, R. (2012). Ozeanversauerung: Ein umfassender Überblick. Enfield, NH: Wissenschaftsverlage.

Dieses Buch gibt einen Überblick über die verfügbare Literatur und Forschung zu OA, einschließlich eines historischen Überblicks über pH und atmosphärisches CO₂ sowie natürliche und anthropogene CO-Quellen₂. Die Behörde ist eine anerkannte Autorität für die Bewertung chemischer Risiken, und das Buch fasst die tatsächlichen und prognostizierten Auswirkungen der Ozeanversauerung zusammen.

Gattuso, J.-P. & L.Hansson. Hrsg. (2012). Ozeanversauerung. New York: Oxford University Press. ISBN- 978-0-19-959108-4

Ozeanversauerung ist ein wachsendes Problem und dieses Buch hilft, das Problem in einen Kontext zu stellen. Dieses Buch ist für Akademiker am relevantesten, da es ein Text auf Forschungsebene ist und aktuelle Forschungsergebnisse zu den wahrscheinlichen Folgen von OA zusammenfasst, mit dem Ziel, sowohl zukünftige Forschungsprioritäten als auch die Meeresmanagementpolitik zu informieren.

Gattuso, J.-P., J. Orr, S. Pantoja. H.-O. Portner, U. Riebesell & T. Trull (Hrsg.). (2009). Der Ozean in einer CO2-reichen Welt II. Göttingen, Deutschland: Copernicus-Veröffentlichungen. http://www.biogeosciences.net/ special_issue44.html

Diese Sonderausgabe von Biogeosciences enthält über 20 wissenschaftliche Artikel zur Ozeanchemie und den Auswirkungen von OA auf marine Ökosysteme.

Turley, C. und K. Boot, 2011: Die Ozeanversauerung stellt Wissenschaft und Gesellschaft vor Herausforderungen. In: Ocean Acidification [Gattuso, J.-P. und L. Hansson (Hrsg.)]. Oxford University Press, Oxford, UK, S. 249-271

Die menschliche Entwicklung ist im vergangenen Jahrhundert erheblich vorangekommen, mit positiven und negativen Auswirkungen auf die Umwelt. Während die Bevölkerung weiter wächst, haben die Menschen kontinuierlich neue Technologien geschaffen und erfunden, um weiterhin Wohlstand zu erlangen. Wenn das Hauptziel Reichtum ist, werden manchmal die Auswirkungen ihrer Handlungen nicht berücksichtigt. Die Übernutzung planetarer Ressourcen und die Anhäufung von Gasen hat die atmosphärische und ozeanische Chemie mit drastischen Auswirkungen verändert. Weil Menschen so mächtig sind, haben wir schnell reagiert, wenn das Klima in Gefahr war, und diese Schäden rückgängig gemacht, indem wir Gutes geschaffen haben. Aufgrund des potenziellen Risikos negativer Auswirkungen auf die Umwelt müssen internationale Vereinbarungen und Gesetze getroffen werden, um die Erde gesund zu halten. Politiker und Wissenschaftler müssen zusammenkommen, um zu bestimmen, wann es als notwendig erachtet wird, einzugreifen, um die Auswirkungen des Klimawandels umzukehren.

Mathis, JT, JN Cross und NR Bates, 2011: Kopplung von Primärproduktion und terrestrischem Abfluss an Ozeanversauerung und Unterdrückung von Karbonatmineralien im östlichen Beringmeer. Journal of Geophysical Research, 116, C02030, doi:10.1029/2010JC006453.

Betrachtet man den gelösten organischen Kohlenstoff (DIC) und die Gesamtalkalität, können wichtige Konzentrationen von Karbonatmineralien und der pH-Wert beobachtet werden. Daten haben gezeigt, dass Calcit und Aragonit durch den Flussabfluss, die Primärproduktion und die Remineralisierung von organischem Material erheblich beeinträchtigt wurden. Diese wichtigen Karbonatmineralien waren in der Wassersäule durch diese Ereignisse, die auf anthropogenes Kohlendioxid in den Ozeanen zurückzuführen sind, untersättigt.

Gattuso, J.-P. Ozeanversauerung. (2011) Villefranche-sur-mer Entwicklungsbiologisches Labor.

Dieser Artikel ist ein kurzer dreiseitiger Überblick über die Ozeanversauerung und bietet einen grundlegenden Hintergrund zur Chemie, zur pH-Skala, zum Namen, zur Geschichte und zu den Auswirkungen der Ozeanversauerung.

Harrould-Kolieb, E., M. Hirshfield, & A. Brosius. (2009). Hauptemittenten unter den am stärksten von Ozeanversauerung betroffenen. Ozeana.

Diese Analyse bewertet die wahrscheinliche Anfälligkeit und Auswirkungen von OA auf verschiedene Länder auf der ganzen Welt, basierend auf dem Umfang ihres Fisch- und Schalentierfangs, ihrem Umfang des Meeresfrüchtekonsums, dem Prozentsatz der Korallenriffe in ihrer AWZ und dem prognostizierten Grad von OA in ihren Ländern Küstengewässer im Jahr 2050. Der Bericht stellt fest, dass Nationen mit großen Korallenriffgebieten oder große Mengen an Fisch und Schalentieren fangen und konsumieren, und dass diejenigen, die sich in höheren Breiten befinden, am anfälligsten für OA sind.

Doney, SC, VJ Fabry, RA Feely und JA Kleypas, 2009: Ozeanversauerung: Die andere CO₂ Problem. Jahresrückblick auf die Meereswissenschaften, 1, 169-192, doi:10.1146/annurev.marine.010908.163834.

Wenn die anthropogenen Kohlendioxidemissionen zunehmen, tritt eine Verschiebung in der Karbonatchemie auf. Dies verändert die biogeochemischen Zyklen wichtiger chemischer Verbindungen wie Aragonit und Calcit und verringert die ordnungsgemäße Reproduktion von hartschaligen Organismen. Labortests haben reduzierte Verkalkungs- und Wachstumsraten gezeigt.

Dickson, AG, Sabine, CL und Christian, JR (Hrsg.) 2007. Leitfaden zu Best Practices für CO2-Messungen im Ozean. PICES-Sonderveröffentlichung 3, 191 S.

Kohlendioxidmessungen sind grundlegend für die Erforschung der Ozeanversauerung. Einer der besten Messleitfäden wurde von einem Wissenschaftsteam des US-Energieministeriums (DOE) für ihr Projekt zur Durchführung der ersten globalen Untersuchung von Kohlendioxid in den Ozeanen entwickelt. Heute wird der Leitfaden von der National Oceanic and Atmospheric Administration gepflegt.

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3. Die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Küstengemeinden

Die Ozeanversauerung beeinträchtigt die grundlegende Funktion von Meereslebewesen und Ökosystemen. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass die Ozeanversauerung schwerwiegende Folgen für Küstengemeinden haben wird, die auf Küstenschutz, Fischerei und Aquakultur angewiesen sind. Mit zunehmender Ozeanversauerung in den Weltmeeren wird es zu einer Verschiebung der Makroalgendominanz, zu einer Verschlechterung des Lebensraums und zum Verlust der Artenvielfalt kommen. Gemeinden in tropischen und subtropischen Gebieten sind am stärksten von einem erheblichen Rückgang der Einnahmen aus dem Meer bedroht. Studien, die die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf exponierte Fischpopulationen untersuchen, zeigen nachteilige Veränderungen des Geruchssinns, des Laichverhaltens und der Fluchtreaktion (Zitate unten). Diese Änderungen werden die entscheidende Grundlage für die lokale Wirtschaft und das Ökosystem brechen. Wenn Menschen diese Veränderungen aus erster Hand beobachten würden, wäre die Aufmerksamkeit darauf gerichtet, die aktuellen CO-Raten zu verlangsamen₂ -Emissionen erheblich von den oben untersuchten Szenarien abweichen würden. Es wurde geschätzt, dass bis 2060 jährlich Hunderte Millionen Dollar verloren gehen könnten, wenn diese Auswirkungen weiterhin diese Auswirkungen auf Fische haben.

Neben der Fischerei bringt der Korallenriff-Ökotourismus jedes Jahr Millionen von Dollar an Einnahmen ein. Küstengemeinden sind für ihren Lebensunterhalt auf Korallenriffe angewiesen und davon abhängig. Es wurde geschätzt, dass mit zunehmender Ozeanversauerung die Auswirkungen auf Korallenriffe stärker sein werden, wodurch ihre Gesundheit beeinträchtigt wird, was zu einem geschätzten jährlichen Verlust von 870 Milliarden US-Dollar bis 2100 führen wird. Dies allein ist die Auswirkung der Ozeanversauerung. Wenn Wissenschaftler die kombinierten Auswirkungen davon mit Erwärmung, Sauerstoffentzug und mehr hinzufügen, kann dies zu noch schädlicheren Auswirkungen sowohl auf die Wirtschaft als auch auf das Ökosystem der Küstengemeinden führen.

Moore, C. und Fuller J. (2022). Wirtschaftliche Auswirkungen der Ozeanversauerung: Eine Meta-Analyse. Pressezeitschriften der Universität von Chicago. Meeresressourcenökonomie Vol. 32, Nr. 2

Diese Studie zeigt eine Analyse der Auswirkungen von OA auf die Wirtschaft. Die Auswirkungen von Fischerei, Aquakultur, Erholung, Küstenschutz und anderen wirtschaftlichen Indikatoren wurden überprüft, um mehr über die langfristigen Auswirkungen der Ozeanversauerung zu erfahren. Diese Studie fand bis zum Jahr 20 insgesamt 2021 Studien, die die wirtschaftlichen Auswirkungen der Ozeanversauerung analysiert haben, von denen jedoch nur 11 robust genug waren, um als unabhängige Studien überprüft zu werden. Von diesen konzentrierte sich die überwiegende Mehrheit auf Molluskenmärkte. Die Autoren beenden ihre Studie, indem sie auf die Notwendigkeit weiterer Forschung hinweisen, insbesondere auf Studien, die spezifische Emissionen und sozioökonomische Szenarien umfassen, um genaue Vorhersagen über die langfristigen Auswirkungen der Ozeanversauerung zu erhalten.

Hall-Spencer JM, Harvey BP. Die Ozeanversauerung wirkt sich aufgrund der Verschlechterung der Lebensräume auf die Küstenökosysteme aus. Emerg Top Life Sci. 2019. Mai 10;3(2):197-206. doi: 10.1042/ETLS20180117. PMID: 33523154; PMC-ID: PMC7289009.

Die Ozeanversauerung verringert die Widerstandsfähigkeit von Küstenlebensräumen gegenüber einer Reihe anderer Faktoren, die mit dem Klimawandel verbunden sind (globale Erwärmung, Anstieg des Meeresspiegels, zunehmende Stürme), was das Risiko von Verschiebungen des Meeresregimes und des Verlusts kritischer Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen erhöht. Die Risiken von Meeresgütern verstärken sich mit OA, was zu Verschiebungen in der Makroalgendominanz, zur Verschlechterung des Lebensraums und zum Verlust der biologischen Vielfalt führt. Diese Effekte wurden an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt beobachtet. Studien zu CO₂ Seeps werden Auswirkungen auf nahe gelegene Fischereien haben, und tropische und subtropische Gebiete werden die Hauptlast der Auswirkungen erfahren, da Millionen von Menschen auf Küstenschutz, Fischerei und Aquakultur angewiesen sind.

Cooley SR, Ono CR, Melcer S und Roberson J (2016) Maßnahmen auf Gemeinschaftsebene, die der Ozeanversauerung entgegenwirken können. Vorderseite. März Sci. 2:128. doi: 10.3389/fmars.2015.00128

Dieses Papier befasst sich mit aktuellen Maßnahmen, die von Staaten und anderen Regionen ergriffen werden, die die Auswirkungen von OA nicht gespürt haben, aber ihrer Auswirkungen überdrüssig sind.

Ekström, JA et al. (2015). Anfälligkeit und Anpassung der US-Muschelfischerei an die Ozeanversauerung. Natur. 5, 207-215, doi: 10.1038/nclimate2508

Um die Auswirkungen der Ozeanversauerung zu bewältigen, sind praktikable und lokal relevante Minderungs- und Anpassungsmaßnahmen erforderlich. Dieser Artikel präsentiert eine räumlich explizite Vulnerabilitätsanalyse von Küstengemeinden in den Vereinigten Staaten.

Spalding, MJ (2015). Krise für Sherman's Lagoon – und den globalen Ozean. Das Umweltforum. 32 (2), 38-43.

Dieser Bericht hebt den Schweregrad von OA, seine Auswirkungen auf das Nahrungsnetz und die menschlichen Proteinquellen sowie die Tatsache hervor, dass es sich nicht nur um eine wachsende Bedrohung, sondern um ein gegenwärtiges und sichtbares Problem handelt. Der Artikel diskutiert die Maßnahmen der US-Staaten sowie die internationale Reaktion auf OA und endet mit einer Liste kleiner Schritte, die zur Bekämpfung von OA unternommen werden können und sollten.

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4. Ozeanversauerung und ihre Auswirkungen auf marine Ökosysteme

Doney, Scott C., Busch, D. Shallin, Cooley, Sarah R. & Kroeker, Kristy J. Die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Meeresökosysteme und zuverlässige menschliche Gemeinschaften. Jahresbericht von Umwelt und Ressourcen, 45 (1). Abgerufen von https://par.nsf.gov/biblio/10164807. https:// doi.org/10.1146/annurev-environ-012320-083019

Diese Studie konzentriert sich auf die Auswirkungen steigender Kohlendioxidwerte aus fossilen Brennstoffen und anderen anthropogenen Aktivitäten. Die Laborexperimente zeigen, dass dies zu Veränderungen in der Tierphysiologie, Populationsdynamik und sich verändernden Ökosystemen geführt hat. Dies wird Volkswirtschaften gefährden, die so stark auf den Ozean angewiesen sind. Fischerei, Aquakultur und Küstenschutz gehören zu den vielen, die die schlimmsten Auswirkungen erfahren werden.

Olsen E, Kaplan IC, Ainsworth C, Fay G, Gaichas S, Gamble R, Girardin R, Eide CH, Ihde TF, Morzaria-Luna H, Johnson KF, Savina-Rolland M, Townsend H, Weijerman M, Fulton EA und Link JS (2018) Ozean-Zukünfte unter Ozeanversauerung, Meeresschutz und sich änderndem Fischereidruck, untersucht unter Verwendung einer weltweiten Reihe von Ökosystemmodellen. Vorderseite. März Sci. 5:64. doi: 10.3389/fmars.2018.00064

Das ökosystembasierte Management, auch bekannt als EBM, erfreut sich zunehmender Beliebtheit, um alternative Managementstrategien zu testen und Kompromisse zur Verringerung der Nutzung durch den Menschen zu identifizieren. Auf diese Weise können Lösungen für komplexe Probleme des Meeresmanagements erforscht werden, um die Gesundheit der Ökosysteme in verschiedenen Gebieten der Welt zu verbessern.

Mostofa, KMG, Liu, C.-Q., Zhai, W., Minella, M., Vione, D., Gao, K., Minakata, D., Arakaki, T., Yoshioka, T., Hayakawa, K ., Konohira, E., Tanoue, E., Akhand, A., Chanda, A., Wang, B., and Sakugawa, H.: Reviews and Syntheses: Ocean acidification and its potential impacts on marine economies, Biogeosciences, 13 , 1767–1786, https://doi.org/10.5194/bg-13-1767-2016, 2016.

Dieser Artikel taucht in eine Diskussion verschiedener Studien ein, die durchgeführt wurden, um die Auswirkungen von OA auf den Ozean zu sehen.

Cattano, C., Claudet, J., Domenici, P. und Milazzo, M. (2018, Mai) Leben in einer Welt mit hohem CO2-Ausstoß: Eine globale Metaanalyse zeigt mehrere merkmalsvermittelte Reaktionen von Fischen auf Ozeanversauerung. Ökologische Monographien 88(3). DOI:10.1002/ecm.1297

Fische sind eine wichtige Ressource für den Lebensunterhalt in Küstengemeinden und eine Schlüsselkomponente für die Stabilität mariner Ökosysteme. Aufgrund der stressbedingten Auswirkungen von OA auf die Physiologie muss mehr getan werden, um die Wissenslücke zu wichtigen ökophysiologischen Prozessen zu schließen und die Forschung auf Bereiche wie globale Erwärmung, Hypoxie und Fischerei auszudehnen. Interessanterweise waren die Auswirkungen auf Fische nicht drastisch, im Gegensatz zu wirbellosen Arten, die raumzeitlichen Umweltgradienten ausgesetzt sind. Bis heute gibt es viele Studien, die unterschiedliche Wirkungen auf Wirbeltiere und Wirbellose zeigen. Aufgrund der Variabilität ist es entscheidend, dass Studien durchgeführt werden, um diese Variationen zu sehen, um besser zu verstehen, wie sich die Ozeanversauerung auf die Wirtschaft von Küstengemeinden auswirkt.

Albright, R. und Cooley, S. (2019). Eine Überprüfung der Maßnahmen, die vorgeschlagen wurden, um die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Korallenriffe zu verringern Regional Studies in Marine Science, Bd. 29, https://doi.org/10.1016/j.rsma.2019.100612

Diese Studie geht detailliert darauf ein, wie Korallenriffe in den letzten Jahren von OA betroffen waren. In dieser Studie fanden Forscher heraus, dass Korallenriffe eher in der Lage sind, sich von einem Bleichereignis zu erholen. 

1. Korallenriffe erholen sich wahrscheinlich viel langsamer von einem Bleichereignis, wenn die Auswirkungen auf die Umwelt, wie z. B. die Versauerung der Ozeane, berücksichtigt werden.
2. „Ökosystemleistungen, die durch OA in Korallenriffökosystemen gefährdet sind. Versorgungsdienste werden meistens wirtschaftlich quantifiziert, aber andere Dienste sind für die menschlichen Gemeinschaften an der Küste genauso wichtig.“

Malsbury, E. (2020, 3. Februar) „Proben von der berühmten Reise im 19. Jahrhundert enthüllen ‚schockierende‘ Auswirkungen der Ozeanversauerung.“ Wissenschaftsmagazin. AAAS. Abgerufen von: https://www.sciencemag.org/news/2020/02/ plankton-shells-have-become-dangerously-thin-acidifying-oceans-are-blame

Schalenproben, die 1872-76 von der HMS Challenger gesammelt wurden, sind erheblich dicker als Schalen des gleichen Typs, die heute gefunden werden. Diese Entdeckung machten Forscher, als die fast 150 Jahre alten Muscheln aus der Sammlung des Londoner Museum of Natural History mit modernen Exemplaren aus derselben Zeit verglichen wurden. Wissenschaftler verwendeten das Schiffsprotokoll, um die genaue Art, den Ort und die Jahreszeit zu ermitteln, zu der die Muscheln gesammelt wurden, und verwendeten diese, um moderne Proben zu sammeln. Der Vergleich war eindeutig: Die modernen Schalen waren bis zu 76 % dünner als ihre historischen Pendants und die Ergebnisse deuten auf die Ozeanversauerung als Ursache hin.

MacRae, Gavin (12. April 2019.) „Ozeanversauerung verändert marine Nahrungsnetze.“ Wächter der Wasserscheide. https://watershedsentinel.ca/articles/ocean-acidification-is-reshaping-marine-food-webs/

Die Tiefen des Ozeans verlangsamen den Klimawandel, aber zu einem Preis. Der Säuregehalt des Meerwassers nimmt zu, da die Ozeane Kohlendioxid aus fossilen Brennstoffen absorbieren.

Spalding, Mark J. (21. Januar 2019.) „Kommentar: Der Ozean verändert sich – er wird saurer.“ Kanalnachrichten Asien. https://www.channelnewsasia.com/news/ commentary/ocean-acidification-climate-change-marine-life-dying-11124114

Alles Leben auf der Erde wird letztendlich davon betroffen sein, da ein zunehmend warmer und saurer Ozean weniger Sauerstoff produziert und Bedingungen schafft, die eine Reihe von Meeresarten und Ökosystemen bedrohen. Es ist dringend notwendig, Widerstand gegen die Ozeanversauerung aufzubauen, um die marine Biodiversität auf unserem Planeten zu schützen.

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5. Ressourcen für Pädagogen

NOAA. (2022). Bildung und Öffentlichkeitsarbeit. Programm zur Ozeanversauerung. https://oceanacidification.noaa.gov/AboutUs/ EducationOutreach/

Die NOAA hat über ihre Abteilung für Ozeanversauerung ein Bildungs- und Öffentlichkeitsprogramm. Dies stellt der Community Ressourcen zur Verfügung, wie sie politische Entscheidungsträger darauf aufmerksam machen kann, damit zu beginnen, OA-Gesetze auf eine neue Ebene zu bringen und in Kraft zu setzen. 

Thibodeau, Patrica S., Verwendung von Langzeitdaten aus der Antarktis zur Lehre von der Ozeanversauerung (2020). Aktuell Das Journal of Marine Education, 34 (1), 43-45.https://scholarworks.wm.edu/vimsarticles

Das Virginia Institute of Marine Science hat diesen Unterrichtsplan erstellt, um Mittelschüler dazu zu bringen, ein Rätsel zu lösen: Was ist Ozeanversauerung und wie wirkt sie sich auf das Meeresleben in der Antarktis aus? Um das Rätsel zu lösen, werden die Schüler an einer Schnitzeljagd zur Ozeanversauerung teilnehmen, Hypothesen aufstellen und durch die Interpretation von Echtzeitdaten aus der Antarktis zu ihren eigenen Schlussfolgerungen gelangen. Einen detaillierten Unterrichtsplan finden Sie unter: https://doi.org/10.25773/zzdd-ej28.

Lehrplansammlung zur Ozeanversauerung. 2015. Der Suquamish-Stamm.

Diese Online-Ressource ist eine kuratierte Sammlung kostenloser Ressourcen zur Ozeanversauerung für Pädagogen und Kommunikatoren für die Klassen K-12.

Das Netzwerk zur Versauerung des Alaska-Ozeans. (2022). Ozeanversauerung für Pädagogen. https://aoan.aoos.org/community-resources/for-educators/

Alaskas Ocean Acidification Network hat Ressourcen entwickelt, die von kommentierten PowerPoints und Artikeln bis hin zu Videos und Unterrichtsplänen für eine Vielzahl von Klassenstufen reichen. Der kuratierte Lehrplan zur Ozeanversauerung wurde in Alaska als relevant erachtet. Wir arbeiten an zusätzlichen Lehrplänen, die Alaskas einzigartige Wasserchemie und OA-Treiber hervorheben.

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6. Leitfäden und Regierungsberichte

Interinstitutionelle Arbeitsgruppe zur Ozeanversauerung. (2022, 28. Oktober). Sechster Bericht über staatlich finanzierte Forschungs- und Überwachungsaktivitäten zur Ozeanversauerung. Unterausschuss für Meereswissenschaft und -technologie Umweltausschuss des National Science and Technology Council. https://oceanacidification.noaa.gov/sites/oap-redesign/Publications/SOST_IWGOA-FY-18-and-19-Report.pdf?ver=2022-11-01-095750-207

Ozeanversauerung (OA), die Verringerung des pH-Werts der Ozeane, die hauptsächlich durch die Aufnahme von anthropogen freigesetztem Kohlendioxid (CO) verursacht wird₂) aus der Atmosphäre, ist eine Bedrohung für die Meeresökosysteme und die Dienstleistungen, die diese Systeme für die Gesellschaft erbringen. Dieses Dokument fasst die Bundesaktivitäten zu OA in den Geschäftsjahren (FY) 2018 und 2019 zusammen. Es ist in Abschnitte unterteilt, die den neun geografischen Regionen entsprechen, insbesondere der globalen Ebene, der nationalen Ebene und der Arbeit im Nordosten der Vereinigten Staaten, Mitte der Vereinigten Staaten - Atlantik, Südost- und Golfküste der Vereinigten Staaten, Karibik, Westküste der Vereinigten Staaten, Alaska, US-Pazifikinseln, Arktis, Antarktis.

Ausschuss für Umwelt, natürliche Ressourcen und Nachhaltigkeit des National Science and Technology Council. (2015, April). Dritter Bericht über staatlich finanzierte Forschungs- und Überwachungsaktivitäten zur Ozeanversauerung.

Dieses Dokument wurde von der Interagency Working Group on Ocean Acidification entwickelt, die Beratung, Unterstützung und Empfehlungen zu Angelegenheiten im Zusammenhang mit Ozeanversauerung, einschließlich der Koordinierung von Bundesaktivitäten, ausspricht. Dieser Bericht fasst die vom Bund finanzierten Forschungs- und Überwachungsaktivitäten zur Ozeanversauerung zusammen; stellt Ausgaben für diese Aktivitäten bereit und beschreibt die jüngste Veröffentlichung eines strategischen Forschungsplans für die föderale Forschung und Überwachung der Ozeanversauerung.

NOAA-Agenturen, die sich mit dem Problem der Ozeanversauerung in lokalen Gewässern befassen. Nationale ozeanische und atmosphärische Verwaltung.

Dieser Bericht bietet eine kurze „Meereschemie 101“-Lektion über chemische OA-Reaktionen und die pH-Skala. Es listet auch die allgemeinen Bedenken der NOAA bezüglich der Ozeanversauerung auf.

NOAA Climate Science & Services. Die entscheidende Rolle von Erdbeobachtungen für das Verständnis der sich verändernden Ozeanchemie.

Dieser Bericht skizziert die Bemühungen des Integrated Ocean Observing System (IOOS) der NOAA zur Charakterisierung, Vorhersage und Überwachung der Küsten-, Ozean- und Great Lake-Umgebungen.

Bericht an den Gouverneur und die Generalversammlung von Maryland. Task Force zur Untersuchung der Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Staatsgewässer. Netz. 9. Januar 2015.

Der Bundesstaat Maryland ist ein Küstenstaat, der nicht nur auf das Meer, sondern auch auf die Chesapeake Bay angewiesen ist. Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über die Task Force-Studie zu erfahren, die Maryland von der Generalversammlung von Maryland durchgeführt hat.

Washington State Blue Ribbon Panel zur Ozeanversauerung. Ozeanversauerung: Vom Wissen zum Handeln. Netz. November 2012.

Dieser Bericht bietet Hintergrundinformationen zur Ozeanversauerung und ihren Auswirkungen auf den Bundesstaat Washington. Als von Fischerei und aquatischen Ressourcen abhängiger Küstenstaat beschäftigt es sich mit den möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Wirtschaft. Lesen Sie diesen Artikel, um zu erfahren, was Washington derzeit an wissenschaftlicher und politischer Front unternimmt, um diese Auswirkungen zu bekämpfen.

Hemphill, A. (2015, 17. Februar). Maryland ergreift Maßnahmen zur Bekämpfung der Ozeanversauerung. Mittelatlantischer Regionalrat für den Ozean. Von http://www.midatlanticocean.org

Der Bundesstaat Maryland steht an der Spitze der Staaten, die entschiedene Maßnahmen ergreifen, um die Auswirkungen von OA anzugehen. Maryland verabschiedete House Bill 118 und richtete während seiner Sitzung 2014 eine Task Force ein, um die Auswirkungen von OA auf staatliche Gewässer zu untersuchen. Die Task Force konzentrierte sich auf sieben Schlüsselbereiche, um das OA-Verständnis zu verbessern.

Upton, HF & P. ​​Folger. (2013). Ozeanversauerung (CRS-Bericht Nr. R40143). Washington, DC: Forschungsdienst des Kongresses.

Zu den Inhalten gehören grundlegende OA-Fakten, die Häufigkeit, mit der OA auftritt, mögliche Auswirkungen von OA, natürliche und menschliche Reaktionen, die OA einschränken oder verringern könnten, das Interesse des Kongresses an OA und was die Bundesregierung gegen OA unternimmt. Dieser im Juli 2013 veröffentlichte CRS-Bericht ist eine Aktualisierung der vorherigen CRS-OA-Berichte und verweist auf den einzigen Gesetzentwurf, der auf dem 113. Kongress eingeführt wurde (Coral Reef Conservation Act Amendments of 2013), der OA in die Kriterien einbeziehen würde, die zur Bewertung von Projektvorschlägen verwendet werden Untersuchung von Bedrohungen für Korallenriffe. Der Originalbericht wurde 2009 veröffentlicht und kann unter folgendem Link abgerufen werden: Buck, EH & P. ​​Folger. (2009). Ozeanversauerung (CRS-Bericht Nr. R40143). Washington, DC: Congressional Research Service.

IGBP, IOC, SCOR (2013). Zusammenfassung der Ozeanversauerung für politische Entscheidungsträger – Drittes Symposium über den Ozean in einer Hoch-CO₂ Welt. Internationales Geosphäre-Biosphären-Programm, Stockholm, Schweden.

Diese Zusammenfassung stellt den Wissensstand zur Ozeanversauerung dar, basierend auf Forschungsergebnissen, die auf dem dritten Symposium über den Ozean in einem hohen COXNUMX-Gehalt vorgestellt wurden₂ Welt in Monterey, Kalifornien im Jahr 2012.

InterAcademy-Gremium für internationale Fragen. (2009). IAP-Erklärung zur Ozeanversauerung.

Diese zweiseitige Erklärung, die von über 60 Akademien weltweit unterstützt wird, umreißt kurz die von OA geposteten Bedrohungen und enthält Empfehlungen und einen Aufruf zum Handeln.

Umweltfolgen der Ozeanversauerung: Eine Bedrohung für die Ernährungssicherheit. (2010). Nairobi, Kenia. UNEP.

Dieser Artikel behandelt die Beziehung zwischen CO₂, Klimawandel und OA, die Auswirkungen von OA auf marine Nahrungsressourcen und schließt mit einer Liste von 8 notwendigen Maßnahmen ab, um das Risiko der Auswirkungen der Ozeanversauerung zu mindern.

Erklärung von Monaco zur Ozeanversauerung. (2008). Zweites internationales Symposium über den Ozean in einem hoch-CO₂ Welt.

Diese von Fürst Albert II. nach dem zweiten internationalen Symposium über OA in Monaco erbetene Erklärung, die auf unwiderlegbaren wissenschaftlichen Erkenntnissen basiert und von 155 Wissenschaftlern aus 26 Nationen unterzeichnet wurde, enthält Empfehlungen und fordert die politischen Entscheidungsträger auf, das immense Problem der Ozeanversauerung anzugehen.

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7. Zusätzliche Ressourcen

Die Ocean Foundation empfiehlt die folgenden Ressourcen für zusätzliche Informationen zur Ozeanversauerungsforschung

1. NOAA-Ozeandienst
2. Universität von Plymouth
3. Stiftung Nationales Meeresschutzgebiet

Spalding, MJ (2014) Ozeanversauerung und Ernährungssicherheit. University of California, Irvine: Aufzeichnung der Konferenzpräsentation zu Ozeangesundheit, globaler Fischerei und Ernährungssicherheit.

Im Jahr 2014 präsentierte Mark Spalding die Beziehung zwischen OA und Ernährungssicherheit auf einer Konferenz über Meeresgesundheit, globale Fischerei und Ernährungssicherheit an der UC Irvine. 

Das Inselinstitut (2017). Eine Filmreihe zum Klima des Wandels. Das Inselinstitut. https://www.islandinstitute.org/stories/a-climate-of-change-film-series/

Das Island Institute hat eine kurze dreiteilige Serie produziert, die sich auf die Auswirkungen des Klimawandels und der Ozeanversauerung auf die Fischerei in den Vereinigten Staaten konzentriert. Die Videos wurden ursprünglich im Jahr 2017 veröffentlicht, aber viele der Informationen sind auch heute noch relevant.

Teil eins, Erwärmung des Wassers im Golf von Maine, konzentriert sich auf die Auswirkungen des Klimas auf die Fischerei unseres Landes. Wissenschaftler, Manager und Fischer haben alle begonnen zu diskutieren, wie wir für die unvermeidlichen, aber unvorhersehbaren Klimaauswirkungen auf das Meeresökosystem planen können und sollten. Für den vollständigen Bericht, bitte hier klicken.

Zweiter Teil, Ozeanversauerung in Alaska, konzentriert sich darauf, wie Fischer in Alaska mit dem wachsenden Problem der Ozeanversauerung umgehen. Für den vollständigen Bericht, bitte hier klicken.

Im dritten Teil, Zusammenbruch und Anpassung in der Apalachicola-Austernfischerei, Mainers reisen nach Apalachicola, Florida, um zu sehen, was passiert, wenn eine Fischerei vollständig zusammenbricht, und was die Gemeinde unternimmt, um sich anzupassen und wiederzubeleben. Für den vollständigen Bericht, bitte hier klicken.

Maßnahmen, die Sie ergreifen können

Wie oben erwähnt, ist die Hauptursache für die Ozeanversauerung die Zunahme von Kohlendioxid, das dann vom Ozean absorbiert wird. Die Reduzierung der COXNUMX-Emissionen ist daher ein wesentlicher nächster Schritt, um die zunehmende Versauerung der Ozeane zu stoppen. Bitte besuchen Sie die Seite der International Ocean Acidification Initiative für Informationen darüber, welche Schritte die Ocean Foundation in Bezug auf die Ozeanversauerung unternimmt.

Weitere Informationen zu anderen Lösungen, einschließlich einer Analyse von Projekten und Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid, finden Sie unter Die Forschungsseite zum Klimawandel der Ocean Foundatione, weitere Informationen finden Sie unter Die Blue Resilience Initiative der Ocean Foundation. 

Nutzen Sie unsere SeaGrass Grow Kohlenstoffrechner um Ihre COXNUMX-Emissionen zu berechnen und zu spenden, um Ihre Auswirkungen auszugleichen! Der Rechner wurde von The Ocean Foundation entwickelt, um Einzelpersonen oder Organisationen bei der Berechnung ihres jährlichen CO-Ausstoßes zu unterstützen₂ -Emissionen, um wiederum die Menge an blauem Kohlenstoff zu bestimmen, die zu deren Ausgleich erforderlich ist (zu restaurierende Hektar Seegras oder Äquivalent). Die Einnahmen aus dem Blue-Carbon-Credit-Mechanismus können zur Finanzierung von Restaurierungsbemühungen verwendet werden, die wiederum mehr Gutschriften generieren. Solche Programme ermöglichen zwei Gewinne: die Schaffung quantifizierbarer Kosten für globale COXNUMX-Systeme₂-emittierende Aktivitäten und zweitens die Wiederherstellung von Seegraswiesen, die einen kritischen Bestandteil der Küstenökosysteme bilden und dringend erholt werden müssen.

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