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Was das Meer zur Klimaregulierung beiträgt: Neue Erkenntnisse helfen bei der Berechnung

14.11.2018

Kohlendioxid ist ein wesentlicher Verursacher der globalen Erwärmung. In komplexen Computermodellen berechnen Forscher die weltweite Zirkulation des Treibhausgases. Die Meere haben dabei großen Einfluss auf die Klimaregulierung. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse helfen nun, diesen Einfluss genauer zu berechnen. Sie sind das Resultat eines Forschungsprojekts von Wissenschaftlern der Jacobs University und des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen in Kooperation mit Kollegen vom Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, dem Marum – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen sowie der Universität Göteborg.

In Meeren ist etwa 50 Mal mehr Kohlenstoff gelöst als in der Atmosphäre, und etwa 20 Mal mehr als an Land. Algen und organische Partikel in der oberen, sonnenbeschienenen Wasserschicht binden das CO2, sinken hinab auf den Meeresboden und lagern sich dort ab.


Wenn poröse Aggregate schneller zum Meeresboden sinken, stellt die so generierte schnelle Strömung mehr Sauerstoff für die Aggregate bereit.

Science Advances

Diese sogenannten Aggregate sind Hauptakteure des organischen Kohlenstofftransports von der Oberfläche in die Tiefsee. Indem sie das CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen, spielen sie eine bedeutende Rolle für die Regulierung des Klimas.

In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Projekt haben die Wissenschaftler nun die einzelnen Aggregate genau unter die Lupe genommen und die Rate ihres Sauerstoffverbrauchs berechnet. So stellten sie beispielsweise fest, dass bisherige Annahmen zum Sauerstofffluss in den Aggregaten deutlich zu hoch waren.

„Wir haben sehr genaue Ergebnisse erzielt, die sich auf andere Aggregate übertragen und hochrechnen lassen“, sagt Dr. Arzhang Khalili, Professor für Computerwissenschaften an der Jacobs University Bremen und am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie. Marine Prozesse können mit dem nun vorliegenden Modell in vorhandene Klima- und Kohlenstoffkreislaufmodelle integriert werden und machen sie so realitätsnäher. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der Zeitschrift „Science Advances“ veröffentlicht.

Link zum Artikel: http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaat1991

Information zu der beigefügten graphischen Übersicht:
Wenn poröse Aggregate schneller zum Meeresboden sinken, stellt die so generierte schnelle Strömung mehr Sauerstoff für die Aggregate bereit. Dadurch nimmt die Sauerstoffmenge in den Aggregaten mit erhöhter Sinkgeschwindigkeit zu.

Ausgedrückt wird die Sinkgeschwindigkeit durch eine dimensionslose Kennzahl, die Reynoldszahl (Re). Die sechs Grafiken zeigen nacheinander die Sauerstoffverteilung bei Reynoldszahl 0 (Grafik A), 0.01 (B), 0.05 (C), 0.1 (D), 1 (E), 5 (F), 10 (G). Grafik: Science Advances

Über die Jacobs University Bremen:
In einer internationalen Gemeinschaft studieren. Sich für verantwortungsvolle Aufgaben in einer digitalisierten und globalisierten Gesellschaft qualifizieren. Über Fächer- und Ländergrenzen hinweg lernen, forschen und lehren. Mit innovativen Lösungen und Weiterbildungsprogrammen Menschen und Märkte stärken. Für all das steht die Jacobs University Bremen.

2001 als private, englischsprachige Campus-Universität gegründet, erzielt sie immer wieder Spitzenergebnisse in nationalen und internationalen Hochschulrankings. Ihre fast 1400 Studierenden stammen aus mehr als 100 Ländern, rund 80 Prozent sind für ihr Studium nach Deutschland gezogen. Forschungsprojekte der Jacobs University werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft oder dem Europäischen Forschungsrat ebenso gefördert wie von global führenden Unternehmen.

Weitere Informationen unter http://www.jacobs-university.de

Kontakt:
Thomas Joppig | Corporate Communications & Public Relations
t.joppig@jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200-4504

Über das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie
Das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie (MPIMM) erforscht Mikroorganismen im Meer und anderen Gewässern. Welche Rolle spielen sie, welche Eigenschaften haben sie und wie groß ist ihre Artenvielfalt? Welchen Beitrag leisten die Mikroorganismen zu den globalen Elementkreisläufen von Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel und Eisen? Was bedeutet das für unsere Umwelt und unser Klima? Diese und viele andere Fragen wollen Forscherinnen und Forscher aus aller Welt, Ingenieure, Techniker und zahlreiche andere am MPIMM beantworten. Ihre Fachgebiete reichen von Mikrobiologie bis Mikrosensorik, Geochemie bis Genomanalyse und Molekularökologie bis Modellierung.
Das MPIMM wurde im Jahr 1992 gegründet und gehört zur Sektion Biologie & Medizin der Max-Planck-Gesellschaft (MPG). Seit 2002 betreibt das MPIMM die International Max Planck Research School of Marine Microbiology (MarMic), ein Programm für hochqualifizierte Masterstudierende und Promovierende unseres Insituts und der U Bremen Research Alliance-Partner Universität Bremen, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) sowie der Jacobs University.

Weitere Informationen unter http://www.mpi-bremen.de

Kontakt:
Dr. Fanni Aspetsberger | Presse & Kommunikation
faspetsb@mpi-bremen.de | Tel.: +49 421 2028-947

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Arzhang Khalili | Professor of Computational Science
a.khalili@jacobs-university.de | +49 421 200 3256
akhalili@mpi-bremen.de | +49 421 2028 63

Thomas Joppig | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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