Fatale Rückkopplung: Die Versauerung der Meere verändert nicht nur marine Ökosysteme, sie heizt auch dem Klima zusätzlich ein. Denn sinkt der pH-Wert der Ozeane, produziert das Phytoplankton weniger Dimethylsulfid. Diese Schwefelverbindung aber wirkt zurzeit als wichtiges Kühlmittel im Klimasystem, Denn aus ihm bilden sich kühlende Schwefelaerosole, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Climate Change“ berichten.
{1l}
Dass steigende Kohlendioxid-Werte in der Atmosphäre zu einer globalen Erwärmung führen, ist nichts Neues. Auch die Pufferwirkung des Ozeans, der erhebliche Mengen an CO2 aufnimmt, ist bekannt. Der „Preis“ für die CO2-Speicherung ist allerdings eine kontinuierliche Abnahme des pH-Wertes des Meerwassers, ein Prozess, der verschiedenartige, meist nachteilige Auswirkungen auf die marinen Lebewesen, die Nahrungsketten und die Ökosysteme hat. Bis jetzt wurden Klimawandel und Ozeanversauerung jedoch weithin als voneinander unabhängige Folgen der anthropogenen CO2-Störung betrachtet.
Saures Meer, weniger Schwefel-Aerosole
Katharina Six vom Max-Planck-Institut für Meteorologie und ihre Kollegen haben nun jedoch einen Mechanismus gefunden, über den Versauerung und Erwärmung sich direkt beeinflussen. Entdeckt haben sie dies bei der Auswertung von Experimenten mit sogenannte Mesokosmen – großen halboffenen Behältern im Ozean, in denen sich Effekte bestimmter Umweltfaktoren quasi vor Ort und trotzdem abgetrennt studieren lassen.
Bei der Auswertung der Daten zu Versauerungs-Tests beobachteten die Forscher, dass in Meerwasser mit niedrigem pH-Wert deutlich niedrigere Konzentrationen der marinen Schwefelkomponente Dimethylsulfid (DMS) zu finden sind. Diese Verbindung wird normalerweise von Planktonalgen produziert und über die Meeresoberfläche an die Atmosphäre abgegeben. Dort oxidiert es zu Schwefelsäure, die winzige Aerosol-Tröpfchen bildet. Diese Schwebstoffe wiederum wirken wie in natürliches Kühlmittel im Klimasystem. Denn sie fördern die Bildung heller, das Sonnenlicht reflektierender Wolken, so dass ein Teil der wärmenden Strahlung gar nicht erst zur Erdoberfläche gelangt.
Bis zu 0,48 Grad wärmer
Da marine DMS-Emissionen die größte natürliche Quelle für diese Schwefel-Aerosole sind, können Konzentrationsänderungen den globalen Strahlungshaushalt merklich beeinflussen. Wie die Beobachtungen in den Mesokosmen und zusätzliche Modellrechnungen zeigen, ist aber genau dies bei zunehmender Versauerung der Ozeane der Fall: Durch die sinkenden pH-Werte könnte sich bis zum Jahr 2100 die Produktion des Dimethylsulfids aus dem Meer um 18 Prozent verringern.
Das wiederum hätte zur Folge, dass sich die Energie der einfallenden Sonnenstrahlung um 0,4 Watt pro Quadratmeter erhöht, wie die Forscher berichten. Das entspricht einer Erhöhung der Gleichgewichtstemperatur zwischen 0,23 und 0,48 Kelvin. Oder anders ausgedrückt: Die Versauerung der Ozeane hat das Potenzial zur einer wesentlichen Beschleunigung der globalen Erwärmung. (Nature Climate Change, 2013; doi: 10.1038/NCLIMATE1981)
(Max-Planck-Institut für Meteorologie, 27.08.2013 – NPO)
