Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimawandel: Ozeanversauerung verstärkt globale Erwärmung

26.08.2013
Wissenschaftler des Max-Planck-Institutes für Meteorologie (MPI-M), Dr. Katharina Six, Dr. Silvia Kloster, Dr. Tatiana Ilyina, der kürzlich verstorbene Dr. Ernst Maier-Reimer und zwei Koautoren aus den USA, haben in ihrer neuen Studie gezeigt, dass es durch die Ozeanversauerung zu einer Abnahme der biogenen Produktion der marinen Schwefelkomponente Dimethylsulfid (DMS) kommen und dieses eine Verstärkung der globalen Erderwärmung bedingen kann.

Es ist allgemein bekannt, dass fossile CO2-Emissionen zu einer globalen Erwärmung führen. Der Ozean verringert die Wirkung dieser anthropogenen Störung durch die Aufnahme von erheblichen Mengen an CO2.


Abb. 1 : Beobachtung der Reduktion der DMS-Konzentration bei abnehmendem pH-Wert im Meerwasser aus drei verschiedenen Mesokosmosexperimenten. Grafik: MPI-M


Abb. 2: Zonal gemittelte Veränderungen im Strahlungsantrieb(a) verursacht durch die prognostizierten Veränderungen der DMS-Emission(b) für drei Sensitivitätsexperimente (high, medium low), die auf den in Abb.1 dargestellten Beziehungen basieren (gleiche Farbwahl). Zusätzlich sind die Ergebnisse des Referenzlaufs (Ref) zeigt. Grafik: MPI-M

Der "Preis" für die CO2-Speicherung ist allerdings eine kontinuierliche Abnahme des pH-Wertes des Meerwassers (Ozeanversauerung1), ein Prozess, der verschiedenartige, meist nachteilige Auswirkungen auf die marinen Lebewesen, die Nahrungsketten und die Ökosysteme hat. Bis jetzt wurden Klimawandel und Ozeanversauerung jedoch weithin als voneinander unabhängige Folgen der anthropogenen CO2-Störung betrachtet.2

Meeresbiologen haben kürzlich in Mesokosmosstudien3 beobachtet, dass in Meerwasser mit niedrigem pH-Wert deutlich niedrigere DMS-Konzentrationen zu finden sind (Abb. 1). Wenn DMS in die Atmosphäre gelangt, oxidiert es zu gasförmiger Schwefelsäure, aus der neue Aerosolpartikel gebildet werden können. Aerosolpartikel wiederum ändern die Wolkenalbedo und kühlen somit die Erdoberfläche. Da marine DMS-Emissionen die größte natürliche Quelle für atmosphärischen Schwefel sind, können Konzentrationsänderungen den globalen Strahlungshaushalt merklich beeinflussen. Basierend auf den Ergebnissen der Mesokosmosstudien haben die Forscher des MPI-M einen Zusammenhang zwischen pH-Änderungen und DMS-Konzentrationen im Meerwasser erstellt.

Anhand einer Klimaszenariorechnung mit dem MPI-M-Erdsystemmodell4 (MPI-ESM) prognostizierten sie die Änderungen der DMS-Emissionen als Folge der Ozeanversauerung. Wie in der Fachzeitschrift Nature Climate Change berichtet wird, verringern sich die DMS-Emissionen im Modell bis zum Jahr 2100 im Vergleich zur vorindustriellen Zeit um rund 18 (± 3)% bedingt durch die kombinierten Auswirkungen der Ozeanversauerung und des Klimawandels. Die reduzierten DMS-Emissionen verursachen einen deutlichen positiven Strahlungsantrieb, von dem im Klimamodell 83% (0,4 W/m2) allein auf die Auswirkungen der Ozeanversauerung zurückgeführt werden können (Abb. 2).

Im Vergleich zu der Erderwärmung, die von einer Verdopplung des atmosphärischen CO2 zu erwarten ist, entspricht dies einer Erhöhung der Gleichgewichtstemperatur zwischen 0,23 und 0,48 K. Oder anders ausgedrückt: Die Versauerung der Ozeane hat das Potenzial zur einer wesentlichen Beschleunigung der globalen Erwärmung.

Referenzen
1. Gattuso, J-P. & Hansson, L. in Ocean Acidification (eds Gattuso, J-P. & Hansson, L.) 1_20 (Oxford Univ. Press, 2011).
2. Doney, S. C., Fabry, V. J., Feely, R. A. & Kleypas, J. A. Ocean acidification: The other CO2 problem. Annu. Rev. Mar. Sci. 1, http://dx.doi.org/10.1146/annurev.marine.010908.163834, 169-192 (2009).
3. Archer, S. D. et al. Contrasting responses of DMS and DMSP 102
to ocean acidification in Arctic waters. Biogeosciences 10, 103, http://dx.doi.org/10.5194/bg-10-1893-2013 (2013).

4. Jungclaus, J. H. et al. Climate and carbon-cycle variability over the last millennium. Clim. Past 6, http://dx.doi.org/10.5194/cp-6-723-2010, 723-737 (2010).

Originalveröffentlichung:
Katharina D. Six, Silvia Kloster, Tatiana Ilyina, Stephen D. Archer, Kai Zhang and Ernst Maier-Reimer (2013): Amplified global warming by altered marine sulfur emissions induced by ocean acidification, nature climate change. doi: 10.1038/NCLIMATE1981.
Kontakt:
Dr. Katharina D. Six
Tel.: +49 40 41173 415
E-Mail: katharina.six@zmaw.de
Dr. Silvia Kloster
Tel.: +49 40 41173 324
E-Mail: silvia.kloster@zmaw.de
Dr. Tatiana Ilyina
Tel.: +49-40-41173-164
E-Mail: tatiana.ilyina@zmaw.de
Weitere Informationen:
http://www.mpimet.mpg.de/nc/kommunikation/aktuelles/single-news/article/klimawandel-ozeanversauerung-verstaerkt-globale-erwaermung.html

http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate1981.html

Dr. Annette Kirk | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpimet.mpg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät
21.09.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie