Klimawandel
Schwefelwolken im Ozean vor Namibia
Ein Team von Warnemündes Meeresforschern untersuchte vor Namibia die Herkunft und Bildung riesiger Wolken hoch giftigen Schwefelwasserstoffs. Diese treten hier von Zeit zu Zeit im Ozeanwasser auf und haben meist katastrophale Folgen für das marine Ökosystem.
15.02.2004
Nach einer weitverbreiteten Hypothese liegt die Quelle des toxischen Gases im Sediment. Von dort aus soll es in die Wassersäule übergehen - entweder allmählich oder abrupt, wenn zum Beispiel abdichtende Bakterienmatten absterben und den Übergang vom Sediment ins Ozeanwasser nicht länger behindern.
Die Warnemuender Ozeanographen verfolgen eine weitere Hypothese: Aus der Ostsee kennen sie die bakterielle Bildung von Schwefelwasserstoff im freien Wasser. Sie wollten wissen, ob diese Prozesse auch in den sehr produktiven Auftriebsgebieten vor Namibia ablaufen. Um vor Ort direkte Messungen während eines "Gasausbruches" durchführen zu können, kreuzten sie mit ihrem Forschungsschiff A. v. Humboldt in dem fraglichen
Seegebiet zu einer Jahreszeit, in der bislang die meisten Gasausbrüche beobachtet wurden. Dabei hatten die Forscher neben einer guten logistischen Betreuung auch das Glück auf ihrer Seite.
Auf aktuellen Satellitenbildern aus Südafrika, die ihnen per Internet über
Warnemünde auf das Schiff geschickt wurden, fanden sie Hinweise auf einen Küstenstreifen, der "gasverdächtig" aussah. Tatsächlich trafen sie nur wenige Seemeilen vor dem fraglichen Küstenstreifen im Tiefenwasser auf eine mehrere Dekameter dicke, rund 20 Seemeilen breite und ungefähr 200 km lange Wolke gelösten Schwefelwasserstoffs. Die Forscher waren Zeuge eines Schwefelwasserstoffausbruchs!
Die Analyse der chemischen Bestandteile dieses Wasserpaketes zeigte, dass das sonst reichlich im Tiefenwasser vorhandene Nitrat restlos verbraucht war. Für die Warnemuender ist dies ein sicheres Indiz dafür, dass die Wolke nicht allein aus dem Sediment aufgestiegen sein kann, sondern sich auch in der Wassersäule Schwefelwasserstoff gebildet hatte.
In den nährstoffreichen Seegebieten kommt es in den tiefen Wasserschichten schnell zu Sauerstoffmangel, denn die absterbende organische Substanz wird von Bakterien unter Verbrauch von Sauerstoff zersetzt. Ist der im Wasser gelöste Sauerstoff verbraucht, so bedienen sich die Bakterien einer anderen Sauerstoffquelle: Sie benutzen den im Nitrat gebundenen Sauerstoff und wandeln dabei diese Stickstoffverbindung zu Nitrit um. Ist auch diese Quelle erschöpft, benutzen sie im Wasser vorhandenes Sulfat als Sauerstoffquelle und reduzieren es zu Schwefelwasserstoff. Da sie für diesen chemischen Prozess die meiste Energie aufwenden müssen, greifen sie zu dem im Sulfat gebundenen Sauerstoff nur, wenn das im Wasser vorhandene Nitrat restlos verbraucht ist. Im Sediment geht die Bildung vonSchwefelwasserstoff im Prinzip nach den gleichen Gesetzen vor sich.
Wäre das Gas aus dem Sediment gekommen, so hätte sich jedoch in der darüber liegenden Wassersäule mit großer Wahrscheinlichkeit noch Nitrat befunden. Da dies nicht der Fall war und in Anbetracht der enormen Ausmaße der Schwefelwasserstoffwolke, gehen die Meeresforscher davon aus, dass ihre Hypothese stimmt, dass hier -wie in der Ostsee- auch außerhalb der Sedimente Schwefelwasserstoff gebildet wird.
Die Warnemuender Ozeanographen verfolgen eine weitere Hypothese: Aus der Ostsee kennen sie die bakterielle Bildung von Schwefelwasserstoff im freien Wasser. Sie wollten wissen, ob diese Prozesse auch in den sehr produktiven Auftriebsgebieten vor Namibia ablaufen. Um vor Ort direkte Messungen während eines "Gasausbruches" durchführen zu können, kreuzten sie mit ihrem Forschungsschiff A. v. Humboldt in dem fraglichen
Seegebiet zu einer Jahreszeit, in der bislang die meisten Gasausbrüche beobachtet wurden. Dabei hatten die Forscher neben einer guten logistischen Betreuung auch das Glück auf ihrer Seite.
Auf aktuellen Satellitenbildern aus Südafrika, die ihnen per Internet über
Warnemünde auf das Schiff geschickt wurden, fanden sie Hinweise auf einen Küstenstreifen, der "gasverdächtig" aussah. Tatsächlich trafen sie nur wenige Seemeilen vor dem fraglichen Küstenstreifen im Tiefenwasser auf eine mehrere Dekameter dicke, rund 20 Seemeilen breite und ungefähr 200 km lange Wolke gelösten Schwefelwasserstoffs. Die Forscher waren Zeuge eines Schwefelwasserstoffausbruchs!
Die Analyse der chemischen Bestandteile dieses Wasserpaketes zeigte, dass das sonst reichlich im Tiefenwasser vorhandene Nitrat restlos verbraucht war. Für die Warnemuender ist dies ein sicheres Indiz dafür, dass die Wolke nicht allein aus dem Sediment aufgestiegen sein kann, sondern sich auch in der Wassersäule Schwefelwasserstoff gebildet hatte.
In den nährstoffreichen Seegebieten kommt es in den tiefen Wasserschichten schnell zu Sauerstoffmangel, denn die absterbende organische Substanz wird von Bakterien unter Verbrauch von Sauerstoff zersetzt. Ist der im Wasser gelöste Sauerstoff verbraucht, so bedienen sich die Bakterien einer anderen Sauerstoffquelle: Sie benutzen den im Nitrat gebundenen Sauerstoff und wandeln dabei diese Stickstoffverbindung zu Nitrit um. Ist auch diese Quelle erschöpft, benutzen sie im Wasser vorhandenes Sulfat als Sauerstoffquelle und reduzieren es zu Schwefelwasserstoff. Da sie für diesen chemischen Prozess die meiste Energie aufwenden müssen, greifen sie zu dem im Sulfat gebundenen Sauerstoff nur, wenn das im Wasser vorhandene Nitrat restlos verbraucht ist. Im Sediment geht die Bildung vonSchwefelwasserstoff im Prinzip nach den gleichen Gesetzen vor sich.
Wäre das Gas aus dem Sediment gekommen, so hätte sich jedoch in der darüber liegenden Wassersäule mit großer Wahrscheinlichkeit noch Nitrat befunden. Da dies nicht der Fall war und in Anbetracht der enormen Ausmaße der Schwefelwasserstoffwolke, gehen die Meeresforscher davon aus, dass ihre Hypothese stimmt, dass hier -wie in der Ostsee- auch außerhalb der Sedimente Schwefelwasserstoff gebildet wird.
Quelle: idw / UD
