Plankton: Klimaschutzhilfe mit erheblichen Risken

Die Simulation des Ozeans der Zukunft sieht trotz der erheblichen CO2-Bindung alles andere als rosig aus. Eine internationale Forschergruppe unter Leitung des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel hat entdeckt, dass das Meeresplankton eine bis zu 39 Prozent erhöhte CO2-Aufnahme schafft. Allerdings ist diese unerwartete Hilfe im Klimaschutz mit erheblichen Risiken und Nebenwirkungen für die marinen Ökosysteme verbunden, wie das Forscherteam um den Biogeochemiker und Meeresbiologe Ulf Riebesell festgestellt hat. Die Wissenschaftler berichten darüber in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Nature“.

Das Plankton – die mikroskopisch kleinen Organismen im Meer – erhöht seine CO2-Aufnahme mit steigenden Konzentrationen des Gases und trägt somit dazu bei, den Treibhauseffekt zu vermindern. „Eine verstärkte CO2-Aufnahme durch das Meeresplankton beschleunigt die Versauerung der tiefen Ozeane, führt dort zu verstärkter Sauerstoffzehrung und könnte die Qualität des Planktons als Grundlage im marinen Nahrungsnetz verschlechtern“, so Riebesell gegenüber pressetext. „Ohne ein grundlegendes Verständnis des biologisch getriebenen Kohlenstoffkreislaufs im Meer und dessen Empfindlichkeit gegenüber Umweltänderungen lässt sich die Rolle des Ozeans im zukünftigen Klimageschehen nicht zuverlässig abschätzen“, schließt der Forscher.

Die Kieler Meeresforscher haben gemeinsam mit ihren norwegischen Kollegen vom Bjerknes Centre for Climate Research in Bergen sowie vom Geophysical Institute der Universität Bergen Simulationen im Raune Fjord in neun Mesokosmen durchgeführt. In den zehn Meter tiefen Schläuchen haben sie die heutigen und die für 2100 und 2150 prognostizierten CO2-Werte simuliert. „Dem Plankton schmeckt das zusätzliche CO2“, beschreibt der Forscher die simulierte Situation. Doch die Folgen des erhöhten CO2-Eintrags hatten das bisher als konstant angenommene Verhältnis von Phosphor, Stickstoff und Kohlenstoff gehörig verändert. Dieses so genannte Redfield-Verhältnis beschreibt die Anteile der atomaren Zusammensetzung vom maritimen Phytoplankton und beträgt 106 Mol Kohlenstoff zu 16 Mol Stickstoff zu einem Mol Phosphor. „Der Düngungseffekt ließ den Kohlenstoffanteil beträchtlich in die Höhe schnellen. Durch den erhöhten Kohlenstoffgehalt verbraucht das Plankton, wenn es zum Meeresboden absinkt und abgebaut wird, entsprechend größere Mengen an Sauerstoff. Die Folge wäre einerseits eine deutliche Versauerung auch jener Ozeanregionen, die bisher davon verschont geblieben sind, sowie eine deutliche Sauerstoffverringerung in der ohnehin sauerstoffarmen Tiefsee“, so Riebesell. Die Folgen für die Ozeane und ihre Biodiversität könne man nicht abschätzen, subsumiert der Forscher.

„Die von uns erzielten Erkenntnisse sind in dieser Hinsicht vermutlich erst die Spitze des Eisberges“, erklärt Riebesell, der damit rechnet, dass Forscher bald auf weitere biologisch getriebene Rückkopplungsprozesse stoßen werden, die den Ozean und seine Rolle im zukünftigen Klimageschehen nachhaltig beeinflussen könnten. Die Untersuchungen in Bergen sind im Rahmen des EU-Projekts CARBOOCEAN durchgeführt worden.