Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohlenstofftransport im Meer - Auf die Größe kommt es an

07.12.2010
Das überraschende Verhalten poröser Flocken

Im Rahmen einer Untersuchung von Transportprozessen im Meer sind Forscher des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie aus Bremen gemeinsam mit einem US-amerikanischen Kollegen vom Massachusetts Institute of Technology auf einen interessanten Effekt gestoßen, der die Bilanzierung des Kohlenstofftransports wesentlich beeinflussen könnte. Die Wissenschaftler interessierte, wie schnell abgestorbenes organisches Material in Form von Flocken im Ozean versinkt.


So sehen die porösen Flocken aus: Aquatisches Aggregat vom Bodensee von einem Zentimeter Durchmesser. Mit freundlicher Genehmigung von Hans-Peter Grossart, IGB, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei. Hans-Peter Grossart, IGB

Da diese Flocken von Mikroorganismen besiedelt sind, die während des Absinkens einen Teil des Materials zu Kohlendioxid zersetzen, bestimmt die Sinkgeschwindigkeit die Menge Kohlenstoff, die die Tiefsee erreicht und über große Zeiträume gespeichert wird. Über ihre Ergebnisse berichten sie jetzt in den Proceedings of the National Academy of Science (DOI: 10.1073/pnas.1012319108).

Ähnlich wie Schwämme enthalten die Flocken (marine Aggregate) im Ozean nur einen sehr geringen Feststoffanteil und bestehen häufig zu über 95% ihres Volumens aus Wasser. Zudem sind die Wassermassen der Ozeane in Abhängigkeit von Temperatur und Salzgehalt geschichtet, d.h. die Wasserdichte steigt mit der Wassertiefe an. Durch ihre hohe Porösität, d.h. durch den hohen Anteil leichten Oberflächenwassers, können Flocken in diesen Schichtungen aufgehalten werden, bis ihre Dichte, durch Austausch der in den Poren gespeicherten Flüssigkeiten, groß genug wird, um weiter abzusinken.

Dr. Kindler vom Max-Planck-Institut betont, dass dieser Effekt bisher weitgehend vernachlässigt wurde, obwohl er seit einigen Jahren als Erklärung für ungewöhnlich scharf begrenzte Ansammlungen von Flocken, die in der Natur zu beobachten sind, diskutiert wurde.

Wie in dieser Studie durch eine Kombination von Laborexperimenten und mathematischer Modellierung jetzt zum ersten Mal gezeigt werden konnte, ist der Effekt wahrscheinlich weit wichtiger als bisher angenommen. Da die Flocken nicht durchströmt werden und die Anpassung des gespeicherten Wassers an die Umgebungsflüssigkeit im Wesentlichen durch Diffusion erfolgt, gilt: Je größer die Flocke, umso länger wird sie an der Zwischenschicht aufgehalten.

Prof. Arzhang Khalili vom Max-Planck-Institut sagt: ”Dementsprechend haben große Flocken wahrscheinlich eine viel höhere Verweilzeit in Bereichen, in denen sie von Mikroorganismen abgebaut werden können, als bisher angenommen. Diese neuen Erkenntnisse müssen in Zukunft berücksichtigt werden, um den Kohlenstofftransport im Ozean realistisch zu beschreiben, bzw. zu modellieren.“ „Je intensiver wir uns mit kleinskaligen Phänomenen beschäftigen, desto mehr entdecken wir, dass sie die entscheidenden Prozesse im Ozean steuern. Die Chancen einer nachhaltigen Nutzung der Ozeane hängen davon ab, wie gut wir diese Prozesse verstehen,“ sagt Prof.Roman Stocker vom Massachusetts Institute of Technology.

Manfred Schlösser

Rückfragen an:
Prof. Dr. Arzhang Khalili
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Celsiusstr. 1, D-28359 Bremen
akhalilimpi-bremen.de
Telefon: +49 (0)421 2028 - 636

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

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

nachricht Zeppelin, Drohnen und Forschungsschiffe untersuchen Wattenmeer und Elbe
19.09.2017 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie