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 Hochwasserrisiko kann deutlich gesenkt werden
18.10.2018 | Jade Hochschule - Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

nachricht Geowissenschaften: Was unter dem Wald schläft
15.10.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Auf dem Weg zu maßgeschneiderten Naturstoffen

Biotechnologen entschlüsseln Struktur und Funktion von Docking Domänen bei der Biosynthese von Peptid-Wirkstoffen

Mikroorganismen bauen Naturstoffe oft wie am Fließband zusammen. Dabei spielen bestimmte Enzyme, die nicht-ribosomalen Peptid Synthetasen (NRPS), eine...

Im Focus: Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt

Astronomen enttarnen mit dem ESO Very Large Telescope einen kosmischen Titanen, der im frühen Universum lauert

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna hat mit dem VIMOS-Instrument am Very Large...

Im Focus: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Natürlich intelligent

19.10.2018 | Veranstaltungen

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Ultraleichte und belastbare HighEnd-Kunststoffe ermöglichen den energieeffizienten Verkehr

19.10.2018 | Materialwissenschaften

IMMUNOQUANT: Bessere Krebstherapien als Ziel

19.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Raum für Bildung: Physik völlig schwerelos

19.10.2018 | Bildung Wissenschaft

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics