Wohin verschwindet der ganze Kohlenstoff?

Es gibt Hinweise dafür, dass die Weltmeere das globale Klima vor steigenden Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre schützen können. Die Ergebnisse von europäischen Meeresforschern unterstreichen diese vielversprechende Theorie.

Die Hinweise auf eine globale Erwärmung durch die steigenden Konzentrationen von Treibhausgasen nehmen zu. Kohlendioxid ist das wichtigste Treibhausgas. Hauptursache für die Entstehung ist die Verbrennung von fossilen Kraftstoffen zur Energieerzeugung, für Transportzwecke und industrielle Bedürfnisse. Aber auch Abholzung sowie Verbrennung von Biomasse spielen eine Rolle. Daher ist ein Verständnis des globalen Kohlenstoffzykluses unerlässlich, wenn eine Lösung zur Vermeidung steigender globaler Temperaturen gefunden werden soll.

Die Ozeane nehmen innerhalb des globalen Kohlenstoffzykluses eine Schlüsselrolle ein. Atmosphärisches Kohlendioxid wird an der Grenze zwischen Luft und Meer absorbiert und ein Teil davon wird in gelösten anorganischen Kohlenstoff umgewandelt. Der gelöste anorganische Kohlenstoff wird anschließend über große Zeitspannen hinweg durch Strömungen zum Meeresboden transportiert. Außerdem wird Kohlendioxid von Zooplankton aufgenommen, das in die Nahrungskette des Ozeans eingeleitet wird. Das führt zu einer weiteren Absorption.

Wissenschaftler haben schon lange versucht, die Kapazität der Weltmeere für eine Aufnahme von Kohlendioxid zu modellieren. Pläne für die künstliche Injektion von Kohlendioxid tief unter dem Wasser werden ebenfalls untersucht. Für eine Lösung solcher Fragen greifen Wissenschaftler auf Kohlenstoffzyklusmodelle für Meere zurück. In der zweiten Phase des „Ocean Carbon-Cycle Model Intercomparison“ Projekts (OCMIP-2) fanden sich 13 verschiedene Modelliergruppen zusammen. Das innerhalb des ENV 2C-Programms durchgeführte GOSAC-Projekt (Global Ocean Storage of Anthropogenic Carbon) diente der Finanzierung der sieben europäischen OCMIP-2-Partner.

Eine Reihe von Untersuchungen wurden durchgeführt, um die wichtigsten Komponenten der Modelle bewerten zu können. Simulationen des Kohlendioxidflusses zwischen Luft und Meer wurden mit aus Datenbanken abgeleiteten Schätzungen verglichen. Zonale (longitudinale) jährliche Mittelwerte wurden im Gegensatz zu zonalen und saisonalen Abweichungen ordnungsgemäß reproduziert. Auf der anderen Seite konnte die Menge und die Verteilung von natürlichem Kohlenstoff-14 mit allen Modellen optimal nachgebildet werden, wobei im Pazifik geringfügig bessere Ergebnisse als im Atlantik realisiert wurden. Während der Ausführung dieser Aufgabe wurden neue diagnostische Techniken entwickelt, die für zukünftige Arbeiten nützlich sein werden.

Aufbauend auf diesen positiven Ergebnissen wurden die Modelle angewendet, um die vollständige Kohlenstoffaufnahme durch Ozeane über die Jahrzehnte hinweg zu berechnen. Die Ergebnisse erwiesen sich als sehr interessant, wobei die Kohlenstoffaufnahme zwischen den 80ern und 90ern des 20. Jahrhunderts deutlich gestiegen ist. Dieses Ergebnis widerspricht den Ergebnissen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), bei dem für den gleichen Zeitraum eine Abnahme vorhergesagt wurde. Der Koordinator von OCMIP-2, Dr. James Orr, ist überzeugt, dass die OCMIP-2-Ergebnisse genauer als die von IPCC sind. Das ergibt sich aus der guten Übereinstimmung der OCMIP-2-Modelle mit den C-14- und CFC-11-Daten. Die dritte Phase des Projekts, OCMIP-3, hat begonnen und ist auf weitere Modellverbesserungen gerichtet.

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Dr.James Opr
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