Schwache Meeresströmungen könnten CO2-Emissionen erhöhen, warnt neue Studie von MIT-Forscher Lauderdale

BerlinAktuelle Studien zeigen, dass schwächere Meeresströmungen die CO2-Werte in der Luft erheblich erhöhen könnten. Dies hat bedeutende Auswirkungen auf das Klima. Mit den Veränderungen des Klimas wird erwartet, dass sich die Ozeanströmungen verlangsamen. Wissenschaftler dachten bisher, dies würde die Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre nicht stark beeinflussen. Doch neue Erkenntnisse eines MIT-Forschers weisen auf das Gegenteil hin.

Die Untersuchung analysierte einen wiederkehrenden Prozess, der folgendes umfasste:

• Nährstoffe im Ozean
• Oberflächenmikroorganismen
• Verfügbarkeit von Eisen
• Eine Molekülgruppe namens Liganden

Jonathan Lauderdale, ein Wissenschaftler am MIT, hat herausgefunden, dass eine Verlangsamung der Ozeanzirkulation den normalen Prozess stört. Dies könnte dazu führen, dass mehr CO2 aus der Tiefsee in die Atmosphäre freigesetzt wird. Bisher dachten Wissenschaftler, dass eine langsamere Zirkulation nur die Menge des aus der Atmosphäre entfernten CO2 verringern würde, aber nicht die Menge, die hinzugefügt wird. Lauderdale‘s Forschung zeigt, dass wir diese Annahme überdenken müssen.

Im Jahr 2020 entwickelten Lauderdale und sein Team ein einfaches Modell der verschiedenen Meeresbereiche, um Nährstoff-, Eisen- und Ligandenkonzentrationen und deren Wechselwirkungen zu untersuchen. Dabei stellten sie fest, dass eine zusätzliche Eisenzufuhr das globale Phytoplanktonwachstum nicht steigern würde, da Phytoplankton Liganden benötigt, um Eisen zu nutzen. Ein Mangel an Liganden begrenzt daher ihr Wachstum. Zudem kann die Zugabe von Eisen an einer Stelle wichtige Nährstoffe aus anderen Bereichen abziehen und somit das gesamte Gleichgewicht stören.

In seiner jüngsten Studie hat Lauderdale das Modell erweitert, um verschiedene Ozeanregionen wie den Pazifik und den Südlichen Ozean einzubeziehen. Er untersuchte die Auswirkungen veränderter Meeresströmungen. Überraschenderweise stellte er fest, dass bei schwächeren Meeresströmungen mehr CO2 in der Atmosphäre war. Dies war unerwartet, da frühere Studien den gegenteiligen Effekt gezeigt hatten.

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Lauderdale entdeckte, dass die Menge der Liganden von Bedeutung war. Als die Variabilität der Liganden unterbunden wurde, zeigte sich das erwartete Muster: Schwächere Zirkulation führte zu weniger atmosphärischem CO2. Doch als die Variabilität der Liganden wieder zugelassen wurde, stiegen die CO2-Werte trotz schwächerer Zirkulation an.

Anhand der GEOTRACES-Studie, die Spurenelemente und Isotope in den Ozeanen untersucht, fand er heraus, dass die Liganden-Konzentrationen an verschiedenen Orten unterschiedlich sind. Dies stützt seine neue Erkenntnis, dass eine schwächere Ozeanzirkulation tatsächlich den CO2-Gehalt in der Atmosphäre erhöhen könnte.

Lauderdale untersuchte, wie Veränderungen der Ozeanzirkulation biologische Aktivitäten und die Konzentrationen von Kohlenstoff, Nährstoffen, Eisen und Liganden beeinflussen. Dabei entdeckte er einen neuen Rückkopplungseffekt. Schwächere Zirkulation führt dazu, dass weniger Nährstoffe und Kohlenstoff aus der Tiefsee aufsteigen. Daraus resultiert, dass Phytoplankton weniger Ressourcen zur Verfügung stehen und weniger Liganden produzieren, was die Eisenverfügbarkeit weiter verringert und die Phytoplanktonzahlen noch weiter sinken lässt. Dies führt zu einer reduzierten CO2-Aufnahme aus der Atmosphäre und einer Freisetzung von Kohlenstoff aus der Tiefsee.

Einige Klimamodelle sagen voraus, dass die Meereszirkulation aufgrund des schmelzenden Eises, besonders in der Nähe der Antarktis, um bis zu 30 % verlangsamen könnte. Lauderdale warnt, dass diese Verlangsamung den Klimawandel stärker beschleunigen könnte als bisher angenommen. Dabei würde der Ozean weniger CO2 aufnehmen und mehr aus seinen Tiefen freisetzen, was den CO2-Gehalt in der Atmosphäre erhöht und die Erderwärmung beschleunigt.

Diese Studie zeigt, dass natürliche Prozesse allein nicht ausreichen, um die Kohlenstoffemissionen zu kontrollieren. Wir müssen jetzt handeln, um die Emissionen zu senken und den Klimawandel wirksam zu bekämpfen.