Kalk ist nicht gleich Kalk: Kalzit und Aragonit
Die Schalen und Skelette vieler mariner Organismen bestehen entweder aus Kalzit oder Aragonit – zwei mineralischen Formen von Kalziumkarbonat (Kalk). Die Wissenschaft interessiert sich besonders für Aragonit, das von vielen tropischen Korallen, Kaltwasserkorallen, Flügelschnecken und einigen Weichtieren produziert wird. Es ist löslicher als Kalzit.
Organismen können ihre Kalziumkarbonat-Strukturen besser aufbauen, wenn ausreichend Karbonat-Ionen im Wasser verfügbar sind – es übersättigt ist. Ungeschützte Schalen und Skelette können sich auflösen, wenn besonders wenige Karbonat-Ionen im Wasser knapp sind – es untersättigt oder korrosiv ist.
Wie stark das Meerwasser mit Kalziumkarbonat gesättigt ist, gibt der Sättigungsgrad Omega (Ω) an. Bei einem Sättigungsgrad für Aragonit unter 1 (Ω<1), sind die Bedingungen für Schalen und Skelette auf Aragonit-Basis untersättigt. Wenn der Sättigungsgrad über 1 liegt (Ω>1), ist das Wasser mit Kalziumkarbonat übersättigt, und die Bedingungen fördern die Schalenbildung. Das Wachstum von Korallen profitiert ab einem Sättigungsgrad ab 3 (Ω≥3).
Modellrechnungen zeigen, dass der Sättigungsgrad bis 2100 im Oberflächenwasser um tropische Riffe unter 3 sinken wird, wenn CO2-Emissionen wie bisher fortgesetzt werden.