Nährstoff im Meer Algen lassen Stickstoff aus Ozeanen verschwinden

Welche Folgen die Erderwärmung haben wird, entscheidet sich maßgeblich in den Ozeanen. Jetzt haben Forscher einen wichtigen Mechanismus entschlüsselt: Der Kreislauf von Stickstoff, der Nahrungsgrundlage der Meere, hängt maßgeblich vom Algenwachstum ab.

Sauerstoffkonzentration in 300 Metern Wassertiefe: Forscher enträtseln Stickstoffverlust
NOAA/ MPI für Marine Mikrobiologie

Sauerstoffkonzentration in 300 Metern Wassertiefe: Forscher enträtseln Stickstoffverlust


Die Ozeane sind ein entscheidender Faktor im Klimasystem der Erde - und entsprechend wichtig ist es, die Vorgänge in den Meeren so gut wie möglich zu kennen, um präzise Computermodelle entwickeln zu können. Stickstoff ist hier von großer Bedeutung, denn er ist die Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen und damit letztlich für das gesamte Leben in den Ozeanen.

Jetzt haben Forscher herausgefunden, dass der Stickstoffkreislauf der Ozeane vor allem vom Algenwachstum in den sogenannten Sauerstoff-Minimumzonen (SMZ) abhängt. Diese Meeresgebiete, etwa vor der Atlantikküste von Namibia oder zwischen Indien und der Arabischen Halbinsel, stellen zwar weniger als ein Prozent des Meeresvolumens. Doch dort produzieren Mikroorganismen bis zu 40 Prozent allen Stickstoffgases, das aus den Ozeanen in die Atmosphäre entweicht.

Über die Details der Produktion von Stickstoffgas in diesen Zonen gab es bislang kaum gesicherte Erkenntnisse. Manche Forscher dachten, dass schon der geringe Sauerstoffgehalt die Produktion von Stickstoffgas ankurbelt. Forscher aus Bremen und Kiel haben nun aber herausgefunden, dass das Algenwachstum der entscheidende Faktor ist.

Algenwachstum als entscheidender Faktor

Das Team um Marcel Kuypers vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie hatte Wasserproben aus der SMZ vor der peruanischen Pazifikküste entnommen und auf die Nährstoffverteilung und weitere Faktoren untersucht. Demnach steigt - wie bereits bekannt - vor der Küste Perus extrem nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe zur Oberfläche auf. Dort kurbelt der Stickstoffgehalt zunächst das Algenwachstum stark an. Abgestorbene Algen sinken in die sauerstoffarmen Zonen ab. Dort wird der organische Stickstoff von Meeresbakterien zunächst zu anorganischem Stickstoff verarbeitet und dann zu Stickstoffgas, das in die Atmosphäre aufsteigen kann.

Wie die Forscher im Fachblatt "Nature Geoscience" schreiben, ist diese grundlegende Erkenntnis wichtig für globale Klimamodelle, denn die Speicherkapazität der Ozeane für das Treibhausgas CO2 hängt maßgeblich von Algen ab. Wenn höhere Stickstoffkonzentrationen in den oberflächennahen Schichten ihr Wachstum ankurbeln, dann können sie mehr Kohlendioxid aufnehmen.

Darüber hinaus deuten Studien darauf hin, dass die globale Erwärmung weltweit die Ausdehnung von SMZ fördert. Zum einen ist Sauerstoff in wärmerem Wasser weniger löslich. Zum anderen drosselt die Wärme einen globalen Pumpmechanismus: An den Polen sinkt sauerstoffreiches Wasser in die Tiefe und zirkuliert von dort aus weltweit.

Laut Kuypers ermöglichen die Ergebnisse ein besseres Verständnis darüber, welche Folgen die von Menschen verursachte Sauerstoffarmut und die sich ändernde Biomasse-Produktion auf den Stickstoffkreislauf aller anderen SMZ hat - und möglicherweise sogar auf alle Ozeane. "Davon hängt ab, wie viel Kohlendioxid die Ozeane aufnehmen können", sagt Kuypers. "Das ist wichtig für Klimamodelle."

mbe/dpa



insgesamt 26 Beiträge
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EchoRomeo 25.02.2013
1. Mit dem alten Klimamodell
konnte aber der IPCC und die Schellnhubers dieser Welt viel schneller und auf zwei Stellen hinter dem Komma berechnen, wie warm es am 12.Juni.2092 in Grünland - gleich wenn man reinkommt rechts - ist. Was soll diese Verunsicherung der Gläubigen? Stecken da wieder die Leugner oder Konzerne dahinter, womöglich leugnende Konzerne?
n+1 25.02.2013
2. Sie sind ein Ketzer!
Zitat von EchoRomeokonnte aber der IPCC und die Schellnhubers dieser Welt viel schneller und auf zwei Stellen hinter dem Komma berechnen, wie warm es am 12.Juni.2092 in Grünland - gleich wenn man reinkommt rechts - ist. Was soll diese Verunsicherung der Gläubigen? Stecken da wieder die Leugner oder Konzerne dahinter, womöglich leugnende Konzerne?
Richtig erkannt. Schon die seitherigen (nachweislich falschen) Klimamodelle konnten exakt die Erderwärmung bis 2155 berechnen. Herr Latif wusste schon 1998, dass es in Hamburg kein Alstereisvergnügen mehr geben wird (das letzte war 2012) und Herr Ramsdorf kennt sogar schon alle Auswirkungen bis auf die Billion Euro genau. Es sind die Monopolpofitgierkonzerne, die Eiswaffeln an die Meßstationen halten, so dass seit 15 Jahren keine Erderwärmung mehr messbar ist. Unser Mitgefühl muss aber den Klima"forschern" und "Wissenschaftlern" gelten. Je weniger Wandel, desto weniger Geld.
Christ 32 25.02.2013
3. .
die Klimamodelle werden laufend weiterentwickelt, an der Temperatur in Grönland 2092 ändert das nix, die Berechnungen kann man an das Ergebniss anpassen. die Gläubigen können weiterhin drauf vertrauen das die Welt pünktlich untergeht
dasdondel 25.02.2013
4. Forschung geht voran
und das ist gut so. Ich jedenfalls komme damit klar, das die Welt keine Scheibe mehr ist. Die Wissenschaft ist nunmal so, das es ab und zu neue Erkenntnisse gibt. Ob und wieviel Einfluss das auf die Klimamodelle hat wird sich zeigen.
mescal1 25.02.2013
5. Ja, Forschung geht voran
und hoffentlich gibt es neue Erkenntnisse. Wenn es aber Klimaänderungsleugner oder besser KlimaänderungsleugnerverursachtdurchMenschen gibt, dann sollten sich mal die Klimaexperten oder auch der IPCC fragen warum. Ihre Vorhersagen waren nicht immer ganz präzise, ich habe noch den berühmten "Club of Rome", die Schwarzmalerei war immer falsch. Und immer hieß es, die Menschen sind schuld, wir müssen zurück, uns mäßigen, etc. Aber Fortschritt, gutes Leben, neue Wissenserkenntnisse waren schlecht. Und das kam dabei raus. Und immer wieder machen sie den gleichen Fehler, es geht immer darum, uns das Leben schwer zu machen, uns ein schlechtes Gewissen einzureden - statt dass man Wissenschaft vorantreibt und Probleme kreativ anpackt und löst. Steinzeit ist die Lösung nicht.
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