Leise rieselt der Kalk

Ein stetiger Kalkregen rieselt von der lichtdurchfluteten Oberfläche der Ozeane auf die dunklen Gebirge der Tiefsee herab. Die „Regenmacher“ sind mikroskopisch kleine Kalkalgen, die während ihres Wachstums im Oberflächenozean bizarr anmutende Kalkstrukturen bilden; den Kalk nehmen die Algen nach ihrem Absterben mit in die Tiefe. Dieser Vorgang reduziert – aufgrund von Veränderungen des chemischen Gleichgewichtes im Meerwasser – das Speichervermögen der Ozeane für Kohlendioxid (CO2), wodurch sich der Anteil des Treibhausgases in der Atmosphäre entsprechend vergrößert. Unser Klima war und ist eng mit dem CO2-Gehalt in der Atmosphäre verknüpft: In den vergangenen Eiszeiten war die Konzentration von Kohlendioxid deutlich geringer als während der warmen Klimaperioden. Könnte der durch die Algen verursachte Kalkregen den CO2-Gehalt beeinflussen? Dieser Frage widmet sich eine in der aktuellen Ausgabe von Nature erschienene Studie von Forschern* des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR).

Zusammen mit ihren Kollegen vom AWI in Bremerhaven und dem niederländischen NIOZ untersuchten die Meereswissenschaftler den Einfluss von Spurenmetallen auf die Kalkbildung. Die Spurenmetalle sind für das Algenwachstum unabdingbar, ihre Verfügbarkeit im Oberflächenozean variiert jedoch vermutlich je nach Klimaperiode. Bedingt durch schwächere Winde war in den Warmzeiten der Eintrag von Spurenmetallen – in Form von Staub – in den Ozean um ein Vielfaches kleiner als in den Eiszeiten. Die Meereswissenschaftler fanden in ihren Laborexperimenten heraus, dass geringe Konzentrationen des lebenswichtigen Spurenmetalls Zink zu extrem stark verkalkten Algenzellen führen. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die Intensität des unterseeischen Kalkregens von der Zinkverfügbarkeit beeinflusst werden kann: Während es in Warmzeiten gießt und schüttet, hat es in Eiszeiten eventuell nur genieselt. Der in den Eiszeiten niedrigere atmosphärische CO2-Gehalt könnte so zumindest teilweise auf das Konto des Kalkregens gehen. Doch nicht nur das Klima mit seinen stärkeren oder schwächeren Winden beeinflusst die kalkigen Niederschläge. Bohrkerne aus dem arktischen Eis zeigen, dass seit Beginn der Industrialisierung der Zinkeintrag in die Meere deutlich gestiegen ist. Ähnlich wie beim Klimawandel könnte der Mensch auf diesem Wege also auch „Wettergott“ in der Tiefsee spielen.