{"id":84270,"date":"2022-08-05T02:16:00","date_gmt":"2022-08-05T00:16:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=84270"},"modified":"2022-08-04T13:17:49","modified_gmt":"2022-08-04T11:17:49","slug":"nehmen-ozeane-mehr-co2-auf-als-gedacht","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/nehmen-ozeane-mehr-co2-auf-als-gedacht\/","title":{"rendered":"Nehmen Ozeane mehr CO2<\/sub> auf als gedacht?"},"content":{"rendered":"\n

Neue Theorie zur Bewegung von Phytoplankton k\u00f6nnte bedeuten, dass Ozeane bis 2100 anstatt weniger mehr CO2<\/sub> aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n

Phytoplankton ben\u00f6tigt zum Wachsen Licht und N\u00e4hrstoffe. Beides gemeinsam in ausreichender Menge ist f\u00fcr die mikroskopisch kleinen Algen im Ozean aber nur selten zu finden. In den oberen Wasserschichten fehlen ihnen in der Regel die N\u00e4hrstoffe, weiter unten das Licht. Eine neue Studie unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Hereon sagt nun: Phytoplankton kann zwischen tieferen Schichten und der Wasseroberfl\u00e4che hin- und herwandern. Sollte sich das best\u00e4tigen, h\u00e4tte es enorme Konsequenzen f\u00fcr die Kalkulationen der nat\u00fcrlichen Kohlenstoffpumpe und damit auch f\u00fcr aktuelle Berechnungen des Kohlenstoffbudgets. Die Ergebnisse der Studie wurden heute in der Fachzeitschrift Nature Climate Change ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

Die Meere und der Ozean sind eine unserer gr\u00f6\u00dften Kohlenstoffsenken. Sie nehmen jedes Jahr rund 30 Prozent des vom Menschen erzeugten CO2<\/sub> auf und ziehen es so aus der Atmosph\u00e4re. Das ist vor allem dem Phytoplankton zu verdanken. Die mikroskopisch kleinen Pflanzen nehmen mit Hilfe von Licht und N\u00e4hrstoffen das Kohlenstoffdioxid auf und geben Sauerstoff wieder ab. Bislang gingen Forschende davon aus, dass sich Phytoplankton kaum selbst bewegt, sondern von der Str\u00f6mung mitgetrieben wird. Eine Studie unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Hereon stellt jetzt Argumente vor, die diese Annahme infrage stellen.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/a>
\u00a9 Hereon | Kreislauf der Phytoplanktonbewegung. Grafik: Wirtz, M. et al. (2022)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

F\u00fcr die Ver\u00f6ffentlichung, an der auch das GEOMAR Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Ozeanforschung Kiel und das Earth SURFACE System Research Center beteiligt sind, analysierte das Autorenteam zahlreiche empirische Forschungsergebnisse. Das Fazit: Die gemessenen Daten k\u00f6nnen nicht mit der passiven Bewegung des Phytoplanktons erkl\u00e4rt werden. Auf dieser Grundlage entwickelten die Forschenden ein neues Modell, dass die senkrechte Wanderung des Phytoplanktons mit einbezieht, und somit das aktive \u201eHochpumpen\u201c von N\u00e4hrstoffen berechnen kann.

\u201eBisherige Modelle behandeln das Phytoplankton wie passive Teilchen, w\u00e4hrend sehr viel daf\u00fcrspricht, dass es aktiv wandert, um in oberen Schichten \u00fcber die Photosynthese Kohlenstoff aufzunehmen und in unteren Schichten N\u00e4hrstoffe einzuspeichern.\u201c, so Kai Wirtz, Erstautor der Studie und \u00d6kosystemmodellierer am Hereon-Institut f\u00fcr K\u00fcstensysteme – Analyse und Modellierung.

In den oberen Wasserschichten der Meere und Ozeane mangelt es fast immer an N\u00e4hrstoffen. Neben Licht sind sie f\u00fcr Phytoplankton lebensnotwendig. Doch trotz nachweislich geringerer N\u00e4hrstoffkonzentrationen werden dort hohe Raten der Nettoprim\u00e4rproduktion gemessen, also die von Phytoplankton produzierte Biomasse, die die Grundlage der marinen Nahrungspyramide bildet. Andere Untersuchungen konnten in Phytoplankton nahe der Wasseroberfl\u00e4che Stickstoff aus tieferen Wasserschichten nachweisen. Auch ihre sich \u00fcber Millionen von Jahren entwickelte Form l\u00e4sst aktivere Wanderungen der Kleinstorganismen vermuten: Denn mindestens zwei Drittel aller Arten k\u00f6nnen sich nachweislich aktiv bewegen. Wozu, wenn sie sich nur passiv von der Str\u00f6mung treiben lassen? Die neue Studie stellt nun die Theorie auf: Phytoplankton bewegt sich aktiv vertikal zwischen den oberen und tieferliegenden Wasserschichten. So gelangen sie an beides \u2013 Licht in den oberen Schichten und N\u00e4hrstoffe aus der Tiefe.<\/p>\n\n\n\n

Ein st\u00e4ndiges Auf und Ab<\/h5>\n\n\n\n

Das Team um Kai Wirtz legt dar, dass obwohl Phytoplankton oft nur wenige Meter pro Tag schwimmt beziehungsweise sinkt, es in der Lage ist, mit der \u201eEnergiereserve\u201c aus der Photosynthese im lichtreichen Oberfl\u00e4chenwasser etwa 10 bis 80 Meter tiefer zu gelangen. Dort k\u00f6nne es gen\u00fcgend N\u00e4hrstoffe aufnehmen, bis es sich wieder aktiv in Richtung Wasseroberfl\u00e4che bewegt. Dieser Bewegungskreislauf entspr\u00e4che einer aktiven Kohlenstoffpumpe, die sehr viel effizienter arbeitet als bisher vermutet.
\u201eWir nehmen anhand unserer Modellrechnungen an, dass aktuelle Sch\u00e4tzungen der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme deutlich nach oben korrigiert werden m\u00fcssen,\u201c so Wirtz.

Jan Taucher, Mitautor der Studie sagt dazu: \u201eEs gab in der Vergangenheit einzelne Fallstudien, die zeigten, dass manche Phytoplankton-Arten aktiv vertikal wandern und somit auch N\u00e4hrstoffe und Kohlenstoff transportieren k\u00f6nnen. Die Synthese von zahlreichen Beobachtungsdaten mit dem neuen \u00f6kologischen Modell in unserer aktuellen Studie belegt, dass dieses Ph\u00e4nomen viel weiterverbreitet ist als bislang angenommen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass bisherige Berechnungen die ozeanische Produktivit\u00e4t und Kohlenstoffaufnahme wom\u00f6glich untersch\u00e4tzt haben\u201c.<\/p>\n\n\n\n

Das 60-fache des deutschen Kohlenstoffaussto\u00dfes<\/h5>\n\n\n\n

Noch gibt es keine Technologie, mit der die Theorie direkt auf der mikroskopischen Ebene der Organismen empirisch bewiesen werden kann. Doch dazu Untersuchungen anzusto\u00dfen, k\u00f6nnte sich lohnen. Sollte sich die vertikale Wanderung des Phytoplanktons bewahrheiten, hie\u00dfe das: Ozeane und Meere n\u00e4hmen viel mehr CO2<\/sub> auf als aktuell angenommen und das auch bei zuk\u00fcnftig steigenden Luft- und Wassertemperaturen. Nach den Berechnungen des Autorenteams, zu dem auch Moritz Mathis vom Helmholtz-Zentrum Hereon und Lan Smith vom Earth SURFACE System Research Center geh\u00f6ren, w\u00fcrden damit bis 2100 etwa 40 Gigatonnen CO2<\/sub> pro Jahr mehr aufgenommen werden als von aktuellen Klimamodellen vorhergesagt. Das entspricht dem Sechzigfachen des deutschen Kohlenstoffaussto\u00dfes und damit grob 10 Prozent unseres Kohlenstoffbudgets. Das w\u00fcrde das Klimakonto der Welt deutlich nach oben korrigieren. Daf\u00fcr ist es aber n\u00f6tig, die wesentlichen Prozesse genau zu kennen, einschlie\u00dflich der Verhaltensmuster von Kleinstorganismen. Die \u00dcberpr\u00fcfung der Theorie aus der Studie k\u00f6nnte daf\u00fcr einen entscheidenden Beitrag leisten.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n