Die Bedeutung des Arktischen Ozeans, wo Kohlenstoffsenken unterschätzt werden können: Forscher haben herausgefunden, dass bisher unbekannte Strömungen Kohlenstoffbiomasse aus dem Arktischen Ozean in die Tiefen des Arktischen Ozeans transportieren. Berechnungen zufolge könnte der Zustrom nach Barents- und Karasee in das Nansen-Becken über Jahrtausende jährlich bis zu 3,6 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Arktis tragen. Wissenschaftler sagen, dass es möglicherweise andere ähnliche Nebenflüsse gibt, sodass die Bedeutung des Systems in der Rolle des Arktischen Ozeans, wo sich die Kohlenstoffsenke befindet, noch größer sein könnte.
Es wird in Form von CO2 aus der Atmosphäre gebunden, zu Biomasse geformt und durch einen Abbau- oder Verbrennungsprozess wieder freigesetzt: Kohlenstoff durchläuft auf unserem Planeten einen Kreislauf, der für Leben und Klima von grundlegender Bedeutung ist. Deshalb ist das Verständnis der Transportprozesse und komplexen Veränderungen im System so wichtig. Nur so lässt sich das globale Kohlendioxid-Budget abschätzen und Prognosen zur Erderwärmung erstellen. Die Ozeane spielen eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf: An der Meeresoberfläche nehmen einzellige Algen CO2 aus der Atmosphäre auf und sinken nach ihrem Absterben in die Tiefe. Gelangt der so gebundene Kohlenstoff ins Tiefenwasser, wird er wieder freigesetzt, wenn das Wasser durch die Zirkulation an die Meeresoberfläche zurückkehrt. Manchmal lagert sich aber auch Biomasse im Sediment ab, damit sie lange verbleibt.
Werfen Sie einen Blick auf den Arktischen Ozean
Dieser Prozess wird als biologische Kohlenstoffpumpe bezeichnet und kann somit der Atmosphäre Kohlenstoff für lange Zeit entziehen und stellt somit eine erhebliche Senkung im Kohlenstoffkreislauf unseres Planeten dar. Bisher ist der Arktische Ozean nur spärlich belegt. Wichtig. Aufgrund seiner im Vergleich zu anderen Ozeanen begrenzten biologischen Produktivität: Durch lange Polarnächte und riesige Eiskappen herrscht oft Lichtmangel und ein begrenztes Nährstoffangebot. Infolgedessen haben winzige Algen im oberen Grundwasserleiter im Vergleich zu anderen Ozeanen schlechte Wachstumsbedingungen und können weniger Biomasse produzieren.
Deshalb sorgten Messungen eines Forscherteams um Andreas Rogge vom Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Pol- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven zunächst für Aufsehen: während der „ARCTIC2018“-Saisonmission Sommer 2018 mit dem Forschungsschiff Akademik Tryoshnikov haben Wissenschaftler große Mengen Kohlenstoff in Form von Partikeln aus Biomasse im Nansen-Becken im zentralen Arktischen Ozean entdeckt. Weitere Detailuntersuchungen ergaben dann, dass sich das kohlenstoffreiche Gewässer bis in eine Tiefe von 2 km erstreckte. Schließlich wurde klar, dass das Wasser darunter aus der Barentssee und der Karasee stammte, zwei flachen Meeren des Arktischen Ozeans, die das Becken im Süden begrenzten. Wie die Forscher erklären, ist es Wasser, das entsteht, wenn sich im Winter Meereis bildet. Kaltes und schweres Wasser tauchte dort unter und floss dann von den flachen Ufern den Kontinentalhang hinunter in das arktische Becken. Das kohlenstoffreiche Wasser erstreckt sich von den Regalen der Barents- und Karasee bis etwa 1.000 Kilometer in das arktische Becken, sagten die Forscher.
Karbontank entsteht
Rechenbeispiele zeigen, dass Abflüsse in einem saisonalen Puls erfolgen, da die Aufnahme von Kohlendioxid durch Phytoplankton im Arktischen Ozean ausschließlich im Sommer erfolgt. „Aufgrund unserer Messungen können wir außerdem berechnen, dass durch diesen massiven Transport im Wasser täglich mehr als 2.000 Tonnen Kohlenstoff in die arktische Tiefsee strömen, was 8.500 Tonnen atmosphärischem Kohlendioxid entspricht. Mehr als ein Jahr also 3,6 Millionen Tonnen CO2, was den jährlichen Emissionen Islands entspricht“, sagte Rogge. Laut Wissenschaftlern entzieht der neu beschriebene Mechanismus der Atmosphäre etwa 30 Prozent mehr Kohlenstoff als bisher angenommen, hauptsächlich durch die Barentssee.
Wie sie betonen, sind die bisher gefundenen Carbon-Antriebsriemen wahrscheinlich nur einer von wenigen. Aufgrund der Tatsache, dass es im Arktischen Ozean nur wenige andere Explorationsgebiete gibt, in denen sich Grundwasser bildet und in die Tiefe des Meeres fließen kann. Wissenschaftler sagen, dass die universelle Bedeutung dieses Systems die Kohlenstoffsenkung ist und daher im Klimasystem möglicherweise größer ist als bisher gezeigt.
Wie Rogge abschließend betont, erscheint es fraglich, wie sich das System in Folge des extrem heißen Klimas im hohen Norden weiter entwickeln wird: „Die globale Erwärmung trägt zu weniger Eis und damit zu niedrigeren Wasserständen bei.“ Der Boden wird weniger gebildet Andererseits bedeutet es aber auch, dass dem Phytoplankton mehr Licht und Nährstoffe zur Verfügung stehen, also mehr CO2 gebunden wird. Daher kann die zukünftige Entwicklung dieses Kohlenstoffspeichers nicht sein.“ Derzeit ist nicht bekannt, was er nach seinem Ausscheiden aus dem Amt tun wird. “
Quelle: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Artikel: Nature Geoscience. Doi: 10.1038/s41561-022-01069-z
