Klimapuffer Tiefsee: Kieler Forscher weisen CO2-Anstieg im tiefen Ozean nach

Mit einer neuen, am IFM-GEOMAR entwickelten Methode konnten sie nachweisen, dass der Anstieg des Treibhausgases durch die Nutzung fossiler Brennstoffe dazu geführt hat, dass deutlich mehr CO2 in tieferen Schichten des Ozeans gespeichert wird als bisher angenommen. Die Erkenntnisse sind nicht nur für den globalen Kohlenstoffkreislauf von Bedeutung, sondern auch für andere Prozesse wie die Versauerung der Ozeane. Die Meeresforscher berichten über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift der amerikanischen Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Seit Beginn der Industrialisierung haben die Weltmeere schätzungsweise die Hälfte des vom Menschen ausgestoßenen Klimagases CO2 aufgenommen. Damit tragen die Ozeane einen entscheidenden Beitrag zur Dämpfung des Treibhauseffekts und den daraus resultierenden Folgen bei, zum Beispiel der Erderwärmung. Doch die Fähigkeit der Ozeane, als Puffer für das Erdklima zu dienen, sinkt mit zunehmender Konzentration von CO2 in der Oberflächenschicht. Um die Rolle des Ozeans in der zukünftigen Entwicklung des Klimas besser einschätzen zu können, haben Meereswissenschaftler aus Kiel sich zum Ziel gesetzt, den genauen Verbleib des Treibhausgases CO2 im Ozean zu erforschen.

2004 unternahmen Meereschemiker aus Kiel eine von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Europäischen Union geförderte Expedition im Atlantik. Die Route zeichnete eine 22 Jahre zuvor unternommene Fahrt von amerikanischen Kollegen nach. Auf diese Weise konnten Daten, die zwei Jahrzehnte auseinander lagen, direkt miteinander verglichen werden. Die in Kiel entwickelte Methode setzt auf den statistischen Vergleich hochpräziser Messungen von gelöstem CO2 sowie anderen Eigenschaften des Meerwassers. Mit diesen Daten konnten die Wissenschaftler eine Art CO2-Kartierung des Ozeans vornehmen. „Wir waren überrascht, wie überzeugend unsere Methode zeigte, dass CO2 tatsächlich aus der Oberfläche in tiefere Schichten gelangt und dort gespeichert wird“, berichtet Dr. Toste Tanhua, Erstautor der Studie.

Was sich einerseits als eine gute Nachricht für die Entwicklung des anthropogenen Treibhauseffekts darstellt, entpuppt sich andererseits als zweischneidiges Schwert für den Lebensraum Ozean. Aufgrund der vermehrten Aufnahme von CO2 beobachten Forscher seit kurzem eine zunehmende Versauerung des Ozeans, mit alarmierenden Folgen für die Organismen im Meer. Kalkbildner wie Korallen, aber auch manche mikroskopisch kleinen Planktonarten haben immer mehr Schwierigkeiten, ihre Skelette zu bilden. Weil diese am Anfang der Nahrungskette stehen, hat die Entwicklung weitreichende Folgen für ganze Ökosysteme im Meer. Die neue Studie weist erstmals nach, mit welch hohem Tempo dieser Prozess schon vorangeschritten ist. „Unsere Daten zeigen, dass sich die Tiefe, unter der sich Kalk im Ozean auflöst, in den letzten 200 Jahren um ganze 400 Metern nach oben verlagert hat“, erzählt Prof. Douglas Wallace, Mitautor der Studie und Meereschemiker am IFM-GEOMAR. „Wir sind dabei, die Chemie des Ozeans auf einer dramatischen Art und Weise zu verändern.“

Neben diesen Erkenntnissen über bisherige Änderungen im Ozean ist die neue Methode vor allem für die Einschätzung zukünftiger Entwicklungen wichtig. „Mit fortlaufenden Messungen können wir die Verteilung und Konzentration von CO2 im Ozean der Zukunft beobachten. Dies dient als Hinweis dafür, ob globale Maßnahmen zur Eindämpfung des Treibhauseffekts tatsächlich greifen oder nicht“, hebt Prof. Wallace die Methode als wichtiges Ergebnis der Forschungsarbeiten in Kiel hervor.

Die vollständige Veröffentlichung „An estimate of anthropogenic CO2 inventory from decadal changes in oceanic carbon content,“ von Toste Tanhua, Arne Körtzinger, Karsten Friis, Darryn W. Waugh, and Douglas W. R. Wallace ist unter http://www.pnas.org/papbyrecent.shtml zu lesen.

Kontakt:

Prof. Douglas Wallace, Tel. 0431-600 4200, dwallace@ifm-geomar.de.
Mona Botros, M. Sc., Dipl.-Journ., Tel. 0431-600 2807, mbotros@ifm-geomar.de.