Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meereiszone hatte wichtigen Einfluss auf das Ökosystem

18.09.2015

AWI-Forscher rekonstruieren Umweltbedingungen im Antarktischen Ozean der letzten 30.000 Jahre

In den letzten 30.000 Jahren war der Antarktische Ozean zeitweilig stärker durchmischt als bisher angenommen. So standen Kleinstalgen erhebliche Mengen an Nährstoffen zur Verfügung, die ihrerseits zur Speicherung des Treibhausgases CO2 während der letzten Kaltzeit (Glazial) beigetragen haben.


Eisberg im Meereis der Antarktis (Foto: Alfred-Wegener-Institut / IceCam/Stefan Hendricks)


Radiolarie (Foto: Deutsches Museum / Klaus Macknapp)

Diese neuen Erkenntnisse stellen Forscher des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in einer aktuellen Studie in der Fachzeitschrift Nature Communications vor.

„Wir können nachweisen, dass die Wassersäule im Bereich der jahreszeitlich meereisbedeckten Zone während des letzten Glazials im Herbst und im Winter tiefer durchmischt war als bisher angenommen“, sagt Dr. Andrea Abelmann vom Alfred-Wegener-Institut. Die Meeresgeologin und Erstautorin der Studie ergänzt:

„Nur im kurzen Südfrühling und Südsommer, also nur wenige Monate im Jahr, gab es eine ausgeprägte Schichtung an der Oberfläche des Ozeans.“ Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass während der letzten Eiszeit eine Süßwasserschicht – entstanden aus abschmelzenden Eisbergen - wie ein Deckel ganzjährig auf dem Ozean lag.

Ein solcher Deckel hätte die Zufuhr von Nährstoffen aus größeren Tiefen an die Meeresoberfläche deutlich reduziert und damit zu einer sehr geringen biologischen Produktion geführt. Die neuen Erkenntnisse zeigen jedoch, dass im letzten Glazial in der jahreszeitlich mit Meereis bedeckten Zone, die doppelt so groß war wie heute, das Wasser bis in Tiefen von einigen hundert Metern gut durchmischt war. So gelangten Nährstoffe aus größeren Tiefen an die Ozeanoberfläche.

Zusätzlich gab das schmelzende Meereis im Frühling das mit Staub aus Südamerika eingetragene Spurenelement Eisen frei. Damit herrschten beste Voraussetzungen für mikroskopisch kleine, skeletttragende Kieselalgen (Diatomeen): Sie konnten die Nährstoffe effektiv nutzen, um über Photosynthese Kohlenstoff zu binden und so CO2 zu speichern. Nach dem Absterben sank dieses Phytoplankton bis auf den Meeresgrund in mehreren tausend Metern Tiefe.

Dieser Prozess wird auch als biologische Pumpe bezeichnet, über die CO2 aus der Atmosphäre über geologische Zeiträume im Sediment gespeichert wird. In den Eiszeiten hat die Abspeicherung des Treibhausgases CO2 im Antarktischen Ozean wesentlich zur weltweiten Abkühlung beigetragen.

Für die jetzt publizierten Erkenntnisse setzten die Wissenschaftler neu entwickelte Methoden ein, um Sedimentablagerungen aus dem atlantischen Sektor des Antarktischen Ozeans zu rekonstruieren. Sie verglichen Isotopenmessungen an kieseligen Skeletten von Diatomeen, die Umweltsignale von der Meeresoberfläche speichern, mit Isotopensignalen aus Radiolarien, die in tieferen Wasserschichten leben. Die damit gewonnenen Erkenntnisse aus verschiedenen Wassertiefen verglichen sie dann mit Ergebnissen aus der numerischen Klimamodellierung, um jahreszeitliche Änderungen zu entschlüsseln. So konnte das Forscherteam erstmalig ein detailliertes Bild der Umweltbedingungen an der Meeresoberfläche und in tieferen Wasserschichten für den Zeitraum der letzten 30.000 Jahre zeichnen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Ökosystemänderungen im Bereich des saisonal meereisbedeckten Gebietes im Südozean zur CO2 Abspeicherung beigetragen haben“, fasst Abelmann die Ergebnisse der Geologen und Modellierer zusammen. Die Studie belegt, dass die Kombination moderner Rekonstruktionsmethoden und Modellierung neue Erkenntnisse zu saisonalen Prozessen liefern kann. „Für zukünftige Prognosen müssen wir Prozesse aus der Vergangenheit und heutige Veränderungen noch stärker gemeinsam betrachten“, so die AWI-Wissenschaftlerin.

Originalpublikation:
Andrea Abelmann, Rainer Gersonde, Gregor Knorr, Xu Zhang, Bernhard Chapligin, Edith Maier, Oliver Esper, Hans Friedrichsen, Gerrit Lohmann, Hanno Meyer und Ralf Tiedemann: The seasonal sea-ice zone in the glacial Southern Ocean as a carbon sink. Nature Communications 6:8136 doi: 10.1038/ncomms9136 (2015).

Hinweise für Redaktionen:
Bitte beachten Sie die Sperrfrist: 18. September 2015 - 11:00 Uhr MEST, 10:00 Uhr BST, 5:00 Uhr US EDT
Druckbare Bilder finden Sie in unserer Mediathek unter: http://multimedia.awi.de/medien/pincollection.jspx?collectionName=%7B5242c01e-49...

Ihr wissenschaftlicher Ansprechpartner ist Dr. Gregor Knorr: Tel. 0471 4831-1769; E-Mail: Gregor.Knorr(at)awi.de

In der Pressestelle des Alfred-Wegener-Instituts steht Ihnen Dr. Folke Mehrtens gerne für Fragen zur Verfügung: Tel. 0471 4831-2007; E-Mail: Folke.Mehrtens(at)awi.de

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der gemäßigten sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Weitere Informationen:

http://www.awi.de/ueber-uns/service/presse.html

Ralf Röchert | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neue Erkenntnisse zum Meeresspiegel-Anstieg
26.05.2017 | Universität Siegen

nachricht Polarstern ab heute unterwegs nach Spitzbergen, um Rolle der Wolken bei Erwärmung der Arktis zu untersuchen
24.05.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (TROPOS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften