Versauerung der Meere Wenn Haie ihren Biss verlieren – Klimafolgen im Ozean

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Lange vor den Dinosauriern streiften Haie bereits durch die Meere – und tun es noch. Doch eine neue Herausforderung steht ihnen bevor: Die Versauerung der Ozean durch das Treibhausgas CO₂ könnte die tödlichen Zähne der Knorpelfische angreifen und das Überleben der Tiere gefährden.

Wer an Haie denkt, hat schnell die messerscharfen Zähne im Sinn, die in mehreren Reihen hintereinander in ihrem Gebiss angelegt sind. Ist ein Zahn abgenutzt oder ausgefallen, steht direkt der nächste im Revolvergebiss bereit. Diese Fähigkeit ist für ihr Überleben von entscheidender Bedeutung, denn sie sind für den Beutefang auf ihre Zähne angewiesen.

Im Zuge des Klimawandels sind die Knorpelfische nun mit einer besonderen Herausforderung konfrontiert, die es auf ihre todbringenden Beißwerkzeuge abgesehen hat: Kohlensäure.

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Je mehr des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt wird und in die Atmosphäre gelangt, desto mehr nehmen davon auch die Ozeane auf. Die Folge: Der pH-Wert des Meereswassers sinkt, es wird saurer. Diese Säure hat das Potenzial, Mineralien anzugreifen – so auch das Zahnmaterial von Meeresbewohnern wie Haien.

Das Meer wird sauer, der Hai seine Zähne los

Ein Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Sebastian Fraune vom Institut für Zoologie und Organismische Interaktionen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat zusammen mit Biologen des Meerwasseraquariums Sealife Oberhausen untersucht, welche Auswirkungen die Ozeanversauerung auf Haizähne hat. Sie legten dazu die Haizähne in unterschiedlich saures Wasser: Zum einen solches mit dem pH-Wert der heutigen Ozeane; und zum anderen Wasser, das den voraussichtlichen pH-Wert im Jahr 2300 widerspiegelt.

„Haifischzähne bestehen aus hochmineralisierten Phosphaten, sie sind aber anfällig für Korrosion“, sagt Maximilian Baum, früherer HHU-Student und heute freiberuflicher Taucher, Fotograf und Referent. Er ist der Erstautor der Studie. „Das saurere Wasser des simulierten 2300er-Szenarios beschädigte die Haifischzähne, einschließlich Wurzeln und Kronen, deutlich stärker als heutiges Wasser. Globale Veränderungen reichen also bis in die Mikrostruktur der Haifischzähne hinein.“

Mikroskopie sauer eingelegter Haizähne

Für die Untersuchungen nutzten die Forscher abgeworfene Zähne von Schwarzspitzen-Riffhaien (Carcharhinus melanopterus) aus dem Sealife Oberhausen. Diese Zähne wurden jeweils acht Wochen lang in getrennte Wasserbehälter gelegt, die einmal Meerwasser mit einem pH-Wert von 8,1 enthielten – entspricht dem heutigen Zustand – und einmal mit einem Wert von 7,3, wie es im Jahr 2300 erwartet wird. „Dieser Wert entspricht einer fast zehnfachen Versauerung gegenüber heute“, verdeutlicht Erstautor Baum.

Anschließend untersuchten die Wissenschaftler die Zähne am Center for Advanced Imaging der HHU mikroskopisch. „Wir beobachteten bei einem pH-Wert von 7,3 Oberflächenschäden wie Risse und Löcher, erhöhte Wurzelkorrosion und strukturelle Verschlechterungen“, beschreibt Korrespondenzautor Fraune. „Darüber hinaus war die Oberflächenstruktur unregelmäßiger, was die Zähne strukturell schwächer und anfälliger für Brüche machen kann.“

Zukunft der Haie bleibt ungewiss

Die Ergebnisse der Studie sind nur ein erster Hinweis auf die möglichen Effekte der Ozeanversauerung. Denn die Forscher hatten lediglich Zugriff auf abgeworfene Zähne, sodass keine Reparaturprozesse berücksichtigt wurden, die in lebenden Organismen stattfinden können. „Bei lebenden Haien kann die Situation somit komplexer sein, da sie beschädigte Zähne möglicherweise remineralisieren können, aber mit einem erhöhten Energieaufwand“, erläutert Timo Haussecker, der biologische Leiter von Sealife Oberhausen und Koautor der Studie.

Für Baum und das Forscherteam ist klar: „Selbst moderate pH-Abfälle können empfindlichere Arten mit langsamen Zahnreplikationszyklen beeinträchtigen oder im Laufe der Zeit kumulative Auswirkungen haben.“ Für Haie sei es daher von großer Bedeutung, dass der pH-Wert der Ozeane nahe dem aktuellen Durchschnitt von 8,1 bleibt, wie der Erstautor betont.

Originalpublikation: Baum M., Haussecker T., Walenciak O., Köhler S., Bridges CR. and Fraune S.. Simulated ocean acidification affects shark tooth morphology, Front. Mar. Sci. 12: 1597592 (2025); DOI: 10.3389/fmars.2025.1597592

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