Plankton frisst weniger CO2 als bisher angenommen

Ozeanerwärmung sorgt für Schwächung der Kohlenstoffpumpe

Kiel (pte044/08.04.2009/15:45) Biologen des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) http://www.ifm-geomar.de haben nachgewiesen, dass das Plankton bei einer Erwärmung der Ozeane deutlich weniger CO2 aufnimmt und dadurch möglicherweise selbst Einfluss auf den Klimawandel nehmen könnte. Dass die Meere derzeit rund ein Drittel des vom Menschen produzierten CO2 aufnehmen und damit das Voranschreiten des Klimawandels deutlich bremsen, ist bekannt. Ob sie dies in Zukunft weiterhin machen, hängt von verschiedenen physikalischen und chemischen Prozessen ab. Nun haben die Forscher nachgewiesen, dass auch biologische Faktoren eine Rolle spielen, berichten sie im Wissenschaftsmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"Während des Frühjahrs, wenn die Temperaturen langsam steigen und mehr Tageslicht zur Verfügung steht, vermehrt sich das pflanzliche Plankton nahe der Wasseroberfläche und baut dabei aus CO2 und Nährstoffen eigene Biomasse auf", erklärt Studien-Erst-Autorin Julia Wohlers vom IFM-GEOMAR im pressetext-Interview. Nach Absterben dieser pflanzlichen Zellen sinkt ein Teil der gebildeten Biomasse in die Tiefe ab - inklusive des in ihm gebundenen Kohlenstoffs. Dieser Transport in tiefere Wasserschichten wird auch als biologische Kohlenstoffpumpe bezeichnet.

"Was uns interessiert hat, war die Frage, was geschieht, wenn die Temperatur des Meerwassers steigt", so Wohlers. Dazu hat das Forscherteam in acht Kunststoffbecken mit je 1.400 Litern Fassungsvermögen natürliche Planktongemeinschaften unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt. In diesen "Ökosystemen im Kleinformat" wurde über einen Monat hinweg die Entwicklung der so genannten Frühjahrsblüte des Planktons verfolgt. "Wie erwartet beschleunigten sich die biologischen Stoffwechselraten auf allen Ebenen der Planktongemeinschaft mit steigender Temperatur", erklärt die Forscherin. Was die Forscher aber nicht erwartet hatten, war die Tatsache, dass bei höheren Temperaturen bis zu einem Drittel weniger CO2 vom Plankton aufgenommen wurde. Studienleiter Ulf Riebesell vom IFM-GEOMAR kommt zum Schluss, dass dies zu einer Schwächung der biologischen Kohlenstoffpumpe führen könnte.

"Während der Aufbau der Biomasse durch Photosynthese des pflanzlichen Planktons nur in geringem Maße durch die Erwärmung beeinflusst wird, nimmt dessen Abbau durch Bakterien bei höheren Temperaturen weitaus stärker zu", so die Forscherin. Dadurch werde ein größerer Anteil der pflanzlichen Biomasse zersetzt, bevor sie in tiefere Wasserschichten absinken kann. Daher verbleibt insgesamt mehr CO2 in den oberflächennahen Wasserschichten, die infolgedessen weniger CO2 aus der Luft aufnehmen können. "Die Studie zeigt deutlich, dass man den biologischen Faktor in Klimamodellen in Zukunft stärker berücksichtigen sollte", betont Julia Wohlers. "Für eine genaue Abschätzung der Größenordnungen ist es allerdings noch etwas zu früh", kommt die Forscherin zum Schluss. Zudem müsse man die Erkenntnisse direkt im gesamten System untersuchen. "Es gibt in diesem Bereich einfach zu wenige Daten. Hier besteht dringend weiterer Forschungsbedarf", so Wohlers.

An der Studie haben neben dem Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) auch Forscher des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven http://www.awi.de sowie des Instituts für Ostseeforschung in Warnemünde http://www.io-warnemuende.de teilgenommen.

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