Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Südostpazifik produziert mehr Lachgas als bisher vermutet

22.06.2015

Neben Kohlendioxid gibt es noch viele weitere Spurengase, die in der Atmosphäre ebenfalls eine Treibhauswirkung entfalten. Lachgas ist eines von ihnen. Eine weltweite Abschätzung der ozeanischen Quellen ist schwierig, weil die bisher benutzten Messmethoden nur grobe Schätzungen zugelassen haben.

Mit Hilfe einer neuen, kontinuierlich arbeitenden Messtechnik haben Forscherinnen und Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel entdeckt, dass die Lachgasemissionen insbesondere im Südostpazifik deutlich höher sind als bisher angenommen. Die Studie erscheint jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Nature Geoscience.


Die Daten der aktuellen Studie beruhen auf drei Expeditionen des Forschungsschiffs METEOR in den Jahren 2012 und 2013.

Foto: Hermann Bange, GEOMAR

Bekannt geworden ist es als Narkosegas bei Zahnärzten. Doch Lachgas, oder chemisch korrekt Distickstoffmonoxid, kommt auch in der Natur in großen Mengen vor und hat dort noch ganz andere Wirkungen. Aufgrund seiner Wärmestrahlung absorbierenden Eigenschaften wirkt es in der Atmosphäre als ein starkes Treibhausgas und trägt überdies in höheren Schichten der Atmosphäre indirekt zum Abbau von Ozon bei.

„Eine globale Abschätzung von Lachgasemissionen ist aber schwierig, denn wir wissen nicht genau, wo und wie viel davon in der Natur produziert wird“, sagt der Meereschemiker Damian Arévalo-Martínez vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. In der internationalen Fachzeitschrift Nature Geoscience präsentiert er zusammen mit Kolleginnen und Kollegen vom GEOMAR und von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) Daten, die zeigen, dass der Südostpazifik als Quelle von Lachgas bisher deutlich unterschätzt wurde.

Die jetzt veröffentlichten Daten beruhen auf drei Expeditionen des Forschungsschiffs METEOR, die zwischen November 2012 und Februar 2013 vor Peru stattfanden. Dort untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen des in Kiel angesiedelten Sonderforschungsbereichs 754 „Klima-Biogeochemische Wechselwirkungen im Tropischen Ozean“ zusammen mit dem Projekt SOPRAN (Surface Ocean Processes in the Anthropocene) schon seit 2008 eine ausgedehnte Sauerstoffminimumzone.

„Im tropischen Südostpazifik gelangen, genau wie an den östlichen Rändern anderer tropischer Ozeane, nährstoffreiche Wassermassen aus tieferen Wasserschichten an die Oberfläche“, erklärt Co-Autor Prof. Dr. Hermann Bange vom GEOMAR. Nahe der Oberfläche sorgen die Nährstoffe für intensives Planktonwachstum. Wenn diese vielen Kleinstorganismen dann sterben, werden sie von Bakterien zersetzt, die dabei mehr Sauerstoff verbrauchen als wieder nachgeführt werden kann. Von allen tropischen Sauerstoffminimumzonen ist die pazifische die größte.

„Wir wissen, dass die Sauerstoffarmut auch Einfluss auf den Stickstoffkreislauf hat und damit die Bildung von Lachgas begünstigt“, sagt Damian Arévalo-Martínez. Doch bisherige Messungen ermöglichten nur punktuelle Aussagen.

Im Rahmen ihrer Expeditionen hatten die Wissenschaftler erstmals die Möglichkeit, während der Fahrt kontinuierlich Lachgaskonzentrationen im Oberflächenwasser zu messen. „Früher musste das Schiff alle paar Seemeilen stoppen, um Seewasserproben zu nehmen. Damit erhielten wir dann Daten für jeweils einen Punkt“, erklärt Professor Bange. „Mit der neuen, kontinuierlichen Messmethode erhalten wir viel mehr Informationen, die auch großflächige Aussagen ermöglichen.“

Diese neuen Daten zeigen die höchsten jemals gemessenen Lachgaskonzentrationen im Oberflächenwasser eines Ozeans. „Unsere Hochrechnungen ergaben, dass pro Jahr etwa 0,3 bis 0,9 Megatonnen Lachgas aus der Sauerstoffminimumzone im Südostpazifik in die Atmosphäre gelangen. Das entspricht nahezu einem Fünftel der geschätzten marinen Lachgasemissionen weltweit und übertrifft deutlich vergleichbare Regionen in anderen tropischen Ozeanen“, sagt Arévalo-Martínez.

Die Untersuchung der Lachgasemissionen ist auch wichtig, um zukünftige Veränderungen rechtzeitig zu erkennen und deren Auswirkungen auf das Klima abzuschätzen. „Die Sauerstoffminimumzonen haben sich in den vergangenen Jahren ausgedehnt. Doch bevor wir eine Zu- oder Abnahme der Lachgas-Emissionen erkennen können, müssen wir erst den Ist-Zustand kennen“, betont Professor Bange.

Originalarbeit:
Arévalo-Martínez, D. L., A. Kock, C. R. Löscher, R. A. Schmitz, H. W. Bange (2015): Massive nitrous oxide emissions from the tropical South Pacific Ocean. Nature Geoscience, http://dx.doi.org/10.1038/NGEO2469

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
http://www.uni-kiel.de Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
http://www.sfb754.de Der Sonderforschungsbereich 754
http://sopran.pangaea.de/ Das Projekt SOPRAN (Surface Ocean Processes in the Anthropocene)
http://www.futureocean.org Der Kieler Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft”
http://www.ingos-infrastructure.eu/ EU FP7-Projekt InGOS (Integrated non-co2 Greenhouse gas Observing System)

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Klimawandel schwächt tropische Windsysteme
20.10.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

nachricht An der Wurzel des Amazonas: Bodentiefe bestimmt Vegetationstyp
20.10.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise