Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winzig, aber wichtig ! - Zum Einfluss der Klimaerwärmung auf die CO2-Aufnahme durch marine Kleinstlebewesen

08.04.2009
Schmelzendes Eis an den Polen, ein ansteigender Meeresspiegel, schwere Unwetter: Die Zeichen für den Klimawandel werden deutlicher. Biologen des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) haben nun nachgewiesen, dass das Plankton bei einer Erwärmung der Ozeane deutlich weniger CO2 aufnimmt und dadurch möglicherweise selbst Einfluss auf den Klimawandel nehmen könnte. Die entsprechende Studie erscheint diese Woche in der "Early Edition" der renommierten "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)".

Die Meere spielen eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde und haben, durch die Aufnahme von rund einem Drittel des bisher vom Menschen produzierten Treibhausgases Kohlendioxid (CO2), das Voranschreiten des Klimawandels deutlich abgebremst.

In wie weit sie dies auch in Zukunft tun können, hängt von verschiedenen physikalischen und chemischen Prozessen ab. Und, wie Wissenschaftler des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Zusammenarbeit mit Kollegen des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven und des Instituts für Ostseeforschung in Warnemünde jetzt an natürlichen Planktongemeinschaften nachweisen konnten, auch von biologischen Faktoren.

CO2 dringt von der Luft zunächst in die obersten Wasserschichten ein. Von dort muss es in die Tiefe transportiert werden, denn sonst wäre das Oberflächenwasser schnell gesättigt und könnte nicht weiteres Kohlendioxid aufnehmen. "Einer der Mechanismen, die für diesen Transport in tiefere Wasserschichten sorgen, ist die sogenannte biologische Kohlenstoffpumpe", erklärt Julia Wohlers vom IFM-GEOMAR, Erstautorin der gerade in PNAS erschienenen Studie. Während des Frühjahrs, wenn die Temperaturen langsam steigen und mehr Tageslicht zur Verfügung steht, vermehrt sich das pflanzliche Plankton nahe der Wasseroberfläche und baut dabei aus CO2 und Nährstoffen eigene Biomasse auf. Nach Absterben dieser pflanzlichen Zellen sinkt ein Teil der gebildeten Biomasse in die Tiefe ab - inklusive des in ihm gebundenen Kohlenstoffs.

In einem groß angelegten Versuch sind die Kieler Wissenschaftler der Frage nachgegangen, wie sich dieses System verändert, wenn die Wassertemperaturen infolge des Klimawandels steigen. Dazu haben sie in acht Kunststoffbecken mit je 1400 Liter Fassungsvermögen natürliche Planktongemeinschaften unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt, die sich an den Vorhersagen des Weltklimarates IPCC bis 2100 orientierten. In diesen "Ökosystemen im Kleinformat" wurde über einen Monat hinweg die Entwicklung der sogenannten Frühjahrsblüte des Planktons verfolgt. "Wie erwartet beschleunigten sich die biologischen Stoffwechselraten auf allen Ebenen der Planktongemeinschaft mit steigender Temperatur. Worauf wir nicht vorbereitet waren: Bei höheren Temperaturen wurde bis zu einem Drittel weniger CO2 vom Plankton aufgenommen. Dies könnte zu einer Schwächung der biologischen Kohlenstoffpumpe führen", erklärt der Leiter der Studie Prof. Dr. Ulf Riebesell vom IFM-GEOMAR.

Der Grund für die Schwächung: Während der Aufbau der Biomasse durch Photosynthese des pflanzlichen Planktons nur in geringem Maße durch die Erwärmung beeinflusst wird, nimmt dessen Abbau durch Bakterien bei höheren Temperaturen weitaus stärker zu. Dadurch wird ein größerer Anteil der pflanzlichen Biomasse zersetzt, bevor sie in tiefere Wasserschichten absinken kann. Somit verbleibt insgesamt mehr Kohlendioxid in den oberflächennahen Wasserschichten, die infolgedessen weniger CO2 aus der Luft aufnehmen können.

"Die Studie zeigt deutlich, dass man den biologischen Faktor in Klimamodellen in Zukunft stärker berücksichtigen sollte", betont Julia Wohlers. Für eine genaue Abschätzung der Größenordnungen ist es allerdings noch etwas zu früh. "Es gibt in diesem Bereich einfach zu wenige Daten. Hier besteht dringend weiterer Forschungsbedarf.", sagt Wohlers.

Hintergrundinformationen:
Der Versuch zu den Auswirkungen von Ozeanerwärmung auf den marinen Kohlenstoffkreislauf während der Frühjahrsblüte erfolgte im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1162 "AQUASHIFT" der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Ziel des von Prof. Ulrich Sommer (IFM-GEOMAR) koordinierten Schwerpunktprogramms ist, die Wirkungen des vorhergesagten Klimawandels auf aquatische Ökosysteme zu untersuchen.
Ansprechpartner:
Dipl.-Biol. Julia Wohlers, Tel.: 0431 / 600 - 4506, jwohlers@ifm-geomar.de
Dr. Andreas Villwock (Öffentlichkeitsarbeit), Tel. 0431 / 600 - 2802, avillwock@ifm-geomar.de

Dr. Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifm-geomar.de/?id=1985

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Wie gesund werden wir alt?
18.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Entrepreneurship-Studie: Großes Potential für Unternehmensgründungen in Deutschland
15.09.2017 | Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt

Die Stromregelung ist eine der wichtigsten Komponenten moderner Elektronik, denn über schnell angesteuerte Elektronenströme werden Daten und Signale übertragen. Die Ansprüche an die Schnelligkeit der Datenübertragung wachsen dabei beständig. In eine ganz neue Dimension der schnellen Stromregelung sind nun Wissenschaftler der Lehrstühle für Laserphysik und Angewandte Physik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) vorgedrungen. Ihnen ist es gelungen, im „Wundermaterial“ Graphen Elektronenströme innerhalb von einer Femtosekunde in die gewünschte Richtung zu lenken – eine Femtosekunde entspricht dabei dem millionsten Teil einer milliardstel Sekunde.

Der Trick: die Elektronen werden von einer einzigen Schwingung eines Lichtpulses angetrieben. Damit können sie den Vorgang um mehr als das Tausendfache im...

Im Focus: The fastest light-driven current source

Controlling electronic current is essential to modern electronics, as data and signals are transferred by streams of electrons which are controlled at high speed. Demands on transmission speeds are also increasing as technology develops. Scientists from the Chair of Laser Physics and the Chair of Applied Physics at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) have succeeded in switching on a current with a desired direction in graphene using a single laser pulse within a femtosecond ¬¬ – a femtosecond corresponds to the millionth part of a billionth of a second. This is more than a thousand times faster compared to the most efficient transistors today.

Graphene is up to the job

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

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

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Im Spannungsfeld von Biologie und Modellierung

26.09.2017 | Veranstaltungen

Archaeopteryx, Klimawandel und Zugvögel: Deutsche Ornithologen-Gesellschaft tagt an der Uni Halle

26.09.2017 | Veranstaltungen

Unsere Arbeitswelt von morgen – Polarisierendes Thema beim 7. Unternehmertag der HNEE

26.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit künstlicher Intelligenz zum chemischen Fingerabdruck

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Eine detaillierte Waldkarte des blauen Planeten

26.09.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index steigt weiter

26.09.2017 | Wirtschaft Finanzen