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Donnerstag, 21.09.2017
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Meer doch kein Klimapuffer?

„Dämmerungszone” des Ozeans hemmt Transport des Kohlenstoffs in die Tiefsee

Die Ozeane der Erde könnten weniger effektive Kohlendioxidspeicher sein als bisher angenommen. Wissenschaftler berichten jetzt in Science, dass ein Großteil des CO2 nicht in die Tiefsee absinkt, sondern in der so genannten Dämmerungszone des Meeres von Bakterien und Kleinstlebewesen „recycelt“ und damit schnell wieder in den Kreislauf und die Atmosphäre eingespeist wird.
Klima und Meer

Klima und Meer

Bisher galt der Ozean als effektiver Puffer für das Treibhausgas Kohlendioxid. Der in Plankton und anderen Organismen enthaltene Kohlenstoff sowie das im Wasser gelöste Gas sinken bis in die Tiefsee ab und werden dort gespeichert und somit für längere Zeit aus Atmosphäre und Kohlenstoffkreislauf entfernt.

Doch jetzt hat eine neue Studie diese Vorstellung weitestgehend widerlegt. Im Rahmen zweier Expeditionen im Pazifikraum untersuchten internationale Forscherteams im Rahmen des Projekts VERTIGO (Vertical Transport In the Global Ocean) den Transport von Gasen und Stoffen zwischen den verschiedenen Wasserschichten im Ozean. Besonderes Augenmerk warfen die Wissenschaftler dabei auf die Dämmerungszone, einen Bereich zwischen 100 und 1.000 Metern Wassertiefe, in dem die Lichtintensität langsam abnimmt.

Schleuse zwischen Oberfläche und Tieffee


„Die Dämmerungszone ist eine entscheidende Verbindung zwischen der Oberfläche und dem tiefen Ozean“, erklärt Ken Buesseler, Biogeochemiker an der Woods Hole Oceanographic Institution und Hauptautor der von insgesamt 18 Forschern veröffentlichten Studie. „Wir interessieren uns dafür was in der Dämmerungszone geschieht, was hineinfällt und was wieder heraussinkt. Solange nicht der Kohlenstoff den ganzen Weg bis in die Tiefsee zurücklegt und dort gespeichert wird, haben die Ozeane auch keinen großen Einfluss auf das Klimageschehen.“


Partikel-"Schnee" und VERTIGO-Probennahme im Ozean

Partikel-"Schnee" und VERTIGO-Probennahme im Ozean

Die Dämmerungszone fungiert als eine Art “Tor” zur Tiefsee. Da sie jedoch in einigen Regionen mehr Partikel in die Tiefe sinken lassen als in anderen, erschwert dies den Forschern, genau vorherzusagen, welche Rolle das Meer als Puffer für den Treibhauseffekt spielt. Während zahlreiche Studien die Prozesse an der Meeresoberfläche untersucht haben, war bisher nur wenig über den Kohlenstoffkreislauf in den darunter liegenden Schichten bekannt.

Das VERTIGO-Team nutzte dabei zahlreiche neue Technologien, darunter spezielle Probennahmeverfahren, mit denen der marine „Schnee“ aufgefangen und quantitativ bestimmt werden kann. Als mariner Schnee werden die absinkenden organischen Partikel bezeichnet, die beispielsweise aus toten Algen oder Planktontieren bestehen. Bakterien zersetzen die Partikel und wandeln dabei den Kohlenstoff in chemische Formen um, die wiederum von anderen Organismen wieder aufgenommen und damit in den Kreislauf und auch in die Atmosphäre zurückgeschleust werden können.

Weniger als die Hälfte kommt durch


Das Ergebnis überraschte: Die Wissenschaftler stellten fest, dass vor Hawaii nur 20 Prozent des Kohlenstoffs von der Meeresoberfläche durch die Dämmerungszone hindurch in die Tiefsee gelangte – weitaus weniger als zuvor angenommen. Etwas mehr war es immerhin im Nordwestpazifik vor Japan. Hier gelangten noch rund 50 Prozent der Partikel in die Tiefe.

„Diese Ergebnisse sind besonders wichtig für unsere Versuche, die numerischen Modelle zum ozeanischen Kohlenstoffkreislauf und Klimasystem zu verbessern“, erklärt Don Rice, Leiter des Meeresforschungsprogramms der amerikanischen National Science Foundation. So wirft die Studie auch ein neues Licht auf die Pläne, möglicherweise durch eine Eisendüngung der Meere das Algenwachstum und damit die CO2-Aufnahme des Ozeans zu verstärken. Denn wenn die Algen mitsamt dem in ihnen gespeicherten Kohlenstoff ohnehin nicht, wie gedacht, für Jahrhunderte in der Tiefsee verschwinden, hätte dieses Verfahren wenig bis keine Auswirkungen auf den Klimawandel.
(National Science Foundation, 30.04.2007 - NPO)
 
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