Klimawandel
Forscher analysieren künstliche Algenblüte im Südpolarmeer
Ein internationales Wissenschaftsteam, dem auch der Wiener Meeresbiologe und Wittgenstein-Preisträger Gerhard J. Herndl, angehört, hat in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature einen wertvollen Beitrag zum besseren Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs geliefert. Veröffentlicht werden darin Ergebnisse eines Ozean-Eisendüngungsexperimentes (EIFEX) im Südpolarmeer.
14.08.2012
Foto: fabelfroh/flickr.com
"Wir haben mit der Eisendüngung künstlich große Mengen von Pflanzenbiomasse erzeugt, um herauszufinden, welche Folgen dies für den Kohlenstoffkreislauf hat", so Herndl, der derzeit im Nordpolarmeer forscht. Für das Gesamtverständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs - und damit verbunden dem Verständnis von Klimaänderungen - sind diese Ergebnisse sehr wichtig, betont der Wissenschaftler.
"Wir haben im Frühjahr 2004 vom Bord des deutschen Forschungsschiffes Polarstern aus, einen Teil eines stabilen Ozeanwirbels im Südpolarmeer mit gelöstem Eisen gedüngt und damit in den durchmischten oberen Wasserschichten bis zu einer Tiefe von 100 Metern eine Algenblüte angeregt", erklärt der Forscher.
"In diesen Gewässern ist die Verfügbarkeit von Eisen sehr stark begrenzt, daher führte die Düngung zum starken Wachstum von vorwiegend einzelligen Kieselalgen - so genannten Diatomeen." Die Algenblüte führte zur Aufnahme von CO2, das die Algen zum Wachsen brauchen. Der Chlorophyllgehalt - das ist die Meßeinheit der Pflanzenbiomasse - war mit 286 Milligramm pro Quadratmeter der höchste, der jemals in den bisherigen zwölf Eisendüngungsexperimenten auftrat.
Tiefsee ist Kohlenstoff-Speicher
Nach dem Absterben verklebten die Kieselalgen zu größeren Aggregaten, die schnell in die Tiefe sanken. Das zuvor aufgenommene CO2 blieb als organischer Kohlenstoff in den abgestorbenen Algen gebunden und sank mit diesen ab. Mehr als 50 Prozent der Planktonblüte sank dabei sogar mehr als 1.000 Meter tief.
Das lasse den Schluß zu, dass ein Teil des Kohlenstoffs der Algenblüte über mehr als hundert Jahre im tiefen Ozean und am Meeresgrund gespeichert werden kann. "Grund dafür ist, dass die Abbauprozesse in der Tiefsee - dort herrschen ganzjährig Temperaturen von zwei Grad oder weniger - sehr langsam sind", erklärt Herndl.
Eisen wichtig im Klimasystem
Als Baustein vieler Enzyme - beispielsweise für die Photosynthese - ist Eisen ein essentielles Element für die biologische Produktion im Meer und damit für die CO2-Aufnahme aus der Atmosphäre. Ein Eisendüngungsexperiment stellt den natürlichen Vorgang - wie er etwa während der vergangenen Eiszeiten vorhanden war - unter messbaren Bedingungen nach.
"Solche kontrollierten Eisendüngungsexperimente im Ozean bieten die Möglichkeit, theoretische Ansätze und auf Laboruntersuchungen basierende Aus- und Vorhersagen zu überprüfen." Dies trage zu einem besseren Verständnis der Prozesse im Meer bei, die wiederum zur Beurteilung des Klimawandels wichtig sind, führt der Experte abschließend aus.
"Wir haben im Frühjahr 2004 vom Bord des deutschen Forschungsschiffes Polarstern aus, einen Teil eines stabilen Ozeanwirbels im Südpolarmeer mit gelöstem Eisen gedüngt und damit in den durchmischten oberen Wasserschichten bis zu einer Tiefe von 100 Metern eine Algenblüte angeregt", erklärt der Forscher.
"In diesen Gewässern ist die Verfügbarkeit von Eisen sehr stark begrenzt, daher führte die Düngung zum starken Wachstum von vorwiegend einzelligen Kieselalgen - so genannten Diatomeen." Die Algenblüte führte zur Aufnahme von CO2, das die Algen zum Wachsen brauchen. Der Chlorophyllgehalt - das ist die Meßeinheit der Pflanzenbiomasse - war mit 286 Milligramm pro Quadratmeter der höchste, der jemals in den bisherigen zwölf Eisendüngungsexperimenten auftrat.
Tiefsee ist Kohlenstoff-Speicher
Nach dem Absterben verklebten die Kieselalgen zu größeren Aggregaten, die schnell in die Tiefe sanken. Das zuvor aufgenommene CO2 blieb als organischer Kohlenstoff in den abgestorbenen Algen gebunden und sank mit diesen ab. Mehr als 50 Prozent der Planktonblüte sank dabei sogar mehr als 1.000 Meter tief.
Das lasse den Schluß zu, dass ein Teil des Kohlenstoffs der Algenblüte über mehr als hundert Jahre im tiefen Ozean und am Meeresgrund gespeichert werden kann. "Grund dafür ist, dass die Abbauprozesse in der Tiefsee - dort herrschen ganzjährig Temperaturen von zwei Grad oder weniger - sehr langsam sind", erklärt Herndl.
Eisen wichtig im Klimasystem
Als Baustein vieler Enzyme - beispielsweise für die Photosynthese - ist Eisen ein essentielles Element für die biologische Produktion im Meer und damit für die CO2-Aufnahme aus der Atmosphäre. Ein Eisendüngungsexperiment stellt den natürlichen Vorgang - wie er etwa während der vergangenen Eiszeiten vorhanden war - unter messbaren Bedingungen nach.
"Solche kontrollierten Eisendüngungsexperimente im Ozean bieten die Möglichkeit, theoretische Ansätze und auf Laboruntersuchungen basierende Aus- und Vorhersagen zu überprüfen." Dies trage zu einem besseren Verständnis der Prozesse im Meer bei, die wiederum zur Beurteilung des Klimawandels wichtig sind, führt der Experte abschließend aus.
Quelle: UD / pte
