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Der Amazonas und der Kohlenstoffhaushalt - Pflanzenreste als Kohlendioxidquelle

05.06.2013
Forscher vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und ihre Kollegen konnten jetzt ein weiteres Puzzleteil zur Lösung der weltweiten Kohlenstoffbilanz beitragen.

Landpflanzen binden Kohlendioxid in Form von organischem Material in Form von Cellulose und auch Lignin, einer Verbindung, die als besonders langlebig und stabil gilt.


Das Mündungsgebiet des Amazonas ist riesig. Die mittlere der drei Inseln ist so groß wie die Schweiz. Nasa

Jetzt konnte die Gruppe von Wissenschaftlern aus Brasilien, den USA und Deutschland zeigen, dass der Amazonas große Mengen Kohlendioxid abgibt und überraschenderweise Lignin und andere Pflanzenbestandteile die Kohlenstoffquellen sind.

Was passiert mit den abgestorbenen Pflanzenresten?

Flüsse in den Tropen und den gemäßigten Breite geben große Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre ab. Bisher war unklar, woher der Kohlenstoff stammt. Für Lignin nahm man an, dass es von aquatischen Mikroorganismen nur extrem langsam abgebaut werden kann. Lignin wird nur von Landpflanzen produziert. Obwohl es so stabil scheint, findet man fast kein Lignin in der Tiefsee. Lignin kann auch durch Sonnenlicht zersetzt werden, und davon ist man bisher immer ausgegangen. Jetzt konnten die Forscher beweisen, dass dieses Lignin in den Flüssen durch Mikroorganismen abgebaut wird.

Als Modellsystem verfolgten die Forscher die Gehalte an organischen Verbindungen im Mündungsgebiet des Amazonas im Laufe eines Jahres.

Aus dem wasserreichsten Fluss der Erde steigen jährlich eine halbe Gigatonne Kohlendioxid in die Atmosphäre und das entspricht ziemlich genau der Menge, die der Amazonas an Kohlendioxid bindet. Diese Bilanz ist fast ausgeglichen. Nur ein Bruchteil von 5% der ursprünglichen Menge an Lignin wird nicht abgebaut, sondern landet im Meer und davon wiederum etwas im Meeresboden.

Mit der Studie im Amazonas konnten die Forscher nun zeigen, dass Lignin auch für aquatische Organismen ein gefundenes Fressen ist, und nur ein kleiner Anteil der Primärproduktion des riesigen Amazonas tatsächlich ins Meer gelangt. Die verbleibende Menge an Lignin wird vermutlich in den oberen Schichten des Atlantiks umgesetzt, sodass die Kohlenstoffbilanz des Amazonas am Ende wohl fast ausgeglichen ist. Die Wissenschaftler betonen, dass dieses Ergebnis in die mathematischen Modelle zur globalen Kohlenstoffbilanz einfließen wird.

Manfred Schlösser

Weitere Informationen

Dr. Thorsten Dittmar
Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Geochemie, Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Carl-von-Ossietzky-Strasse 9-11
D-26129 Oldenburg, Tel.: 0441 798-3602, E-Mail: tdittmar mpi-bremen.de

Pressesprecher

Dr. Manfred Schlösser
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Celsiusstraße 1, D-28359 Bremen, Tel.: 0421 2028-704, E-Mail: mschloes mpi-bremen.de

Originalveröffentlichung
Degradation of terrestrially derived macromolecules in the Amazon RiverNicholas D. Ward, Richard G. Keil, Patricia M. Medeiros, Daimio C. Brito, Alan C. Cunha, Thorsten Dittmar, Patricia L. Yager, Alex V. Krusche & Jeffrey E. Richey
Nature Geoscience (2013) doi:10.1038/ngeo1817

Beteiligte Institute

School of Oceanography, University of Washington, Box 355351, Seattle, Washington, 98195-5351, USA
Department of Marine Sciences, University of Georgia, Athens, Georgia 30602-3636, USA
Universidade Federal do Amapá, Rodovia Juscelino Kubitschek, KM 02, 68902-280, Macapá, AP, Brazil
Max Planck Research Group for Marine Geochemistry, Carl von Ossietzky University, Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment, Carl-von-Ossietzky-Straße 9-11, D-26129 Oldenburg, Germany

Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Av. Centenário, 303, 13400-970, Piracicaba, SP, Brazil

Dr. Manfred Schloesser | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpi-bremen.de

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