Experiment macht neue Hoffnung - Algenblüte entzieht der Atmosphäre Treibhausgas Meeresdüngung könnte Klima positiv beeinflussen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Meeresdüngung könnte Klima positiv beeinflussen

Experiment macht neue Hoffnung - Algenblüte entzieht der Atmosphäre Treibhausgas

Forschungsschiff POLARSTERN im Südpolarmeer, von diesem Schiff aus verteilten das Forscherteam Eisensulfat im Ozean und beobachteten anschließend, wie sich die Algen im Wasser entwickelten. © Alfred-Wegener-Institut

Die Eisendüngung der Meere könnte sich möglicherweise doch als Maßnahme gegen den Klimawandel eignen. Denn in einem Experiment im Südpolarmeer hat die Eisengabe starke Algenblüten bis in 100 Meter Tiefe ausgelöst. Die einzelligen Algen banden Kohlendioxid aus der Luft und transportierten es bis auf den Meeresgrund. Das zeigt die Auswertung des Experiments EIFEX, bei dem ein internationales Forscherteam im Jahr 2004 sieben Tonnen Eisensulfat im Südpolarmeer ausgebracht hatte. Die durch das Eisen ausgelöst Algenblüte sei deutlich größer als bei den bisherigen Eisendüngungsversuchen, berichten die Forscher im Fachmagazin „Nature“. Mindestens die Hälfte der dabei gebildeten Biomasse sei anschließend bis in tausend Meter Tiefe abgesunken und könnte den Kohlenstoff dort über hunderte von Jahren speichern.

In vielen Teilen der Weltmeere ist das Wachstum von Algen durch den spärlichen Eisengehalt limitiert. Denn die Einzeller benötigen das lebenswichtige Element zur Photosynthese, bei der sie Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen und mithilfe des Sonnenlichts in Zucker und andere organische Substanzen umwandeln. Ein stärkeres Algenwachstum könnte daher auch – so die Hoffnung – den steigenden Treibhausgaswerten in der Atmosphäre entgegenwirken. Erreicht werden soll dies, indem in eisenarmen Meeresgebieten zusätzliches Eisen ausgebracht wird.

In den vergangenen Jahren führten Forscher bereits mehrere Experimente im Südpolarmeer durch, bei denen verschiedene Meeresgebiete mit Eisensulfat gedüngt wurden. Auch Victor Smetacek und seine Kollegen vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung brachten bei ihrem EIFEX-Experiment im Jahr 2004 insgesamt sieben Tonnen des gelösten Eisens in einem Ozeanwirbel im Südpolarmeer aus. Da sich die Wassermasse des Wirbels nur wenig mit dem umliegenden Meer austauscht, konnte der Dünger sich nicht gleich weit im Meer verbreiten, erklären die Forscher. Im Anschluss der Düngung verfolgte das Team fünf Wochen lang die Entwicklung der Algen vom Beginn der Blüte bis zum Absterben.

Mikroskopische Aufnahme der Kieselalge Chaetoceros atlanticus. Sie besteht aus Zellketten mit vier Stacheln an jeder Zelle und gehört zu den Arten, die sich beim Eisendüngungs-Expierment stark vermehrten. © Marina Montresor, SZN / Alfred-Wegener-Institut

Rapide Vermehrung von Kieselalgen

Im Vergleich zu den bisherigen Eisendüngungsversuchen war die Algenblüte nicht nur größer, sie bestand auch hauptsächlich aus Kieselalgen, berichten die Forscher. Diese Algenart sei bereits bekannt dafür, dass sie am Ende der Blüte größere, schleimige Klumpen formt, die im Meer schnell absacken. Dabei hatte sich die Blüte bereits in hundert Metern Tiefe in einer durchmischten Wasserschicht entwickelt, was viel tiefer ist als die bisher angenommene Untergrenze für Algenblüten. „Wir konnten nachweisen, dass über 50 Prozent der Planktonblüte mehr als tausend Meter tief sanken“, sagt Smetacek. Dies deute darauf hin, dass ein Teil des Kohlenstoffs der Algenblüte hunderte von Jahren im tiefen Ozean und in den Sedimenten am Meeresboden gespeichert werden kann.

Die Ergebnisse seien konträr zu denen des LOHAFEX-Experiments, das im Jahr 2009 durchgeführt worden war, sagen die Studienautoren. Bei LOHAFEX hätten sich vermutlich aufgrund anderer Nährstoffverhältnisse im gedüngten Meereswirbel kaum Kieselanalgen gebildet. Speziell Silikat, mit dem diese Einzeller eine äußere Schutzschicht bilden, war kaum vorhanden gewesen. Stattdessen bestand die Blüte aus Algenarten, die keine Schale besaßen und leichter von winzigen Planktonkrebsen gefressen wurden.

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„Das zeigt, wie unterschiedlich Organismengemeinschaften auf die Zugabe von Eisen im Ozean reagieren können“, sagt Co-Autorin Christine Klaas. Ob und vor allem unter welchen Bedingungen eine Eisendüngung der Meere tatsächlich den Klimawandel abschwächen könne, müssten aber größere Experimente erst noch zeigen, betonen die Forscher. (doi: 10.1038/nature11229)

(Nature, 19.07.2012 – IRE)

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