Neue Studie zeigt: Kohlenstoffspeicherung der Ozeane in Gefahr
Der Ozean ist das größte Hilfsmittel bei der Bewältigung von Emissionen, da er fast ein Drittel aller vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen aufnimmt. Aber wie lange kann die Erde die größte Kohlenstoffsenke noch erhalten? Nun hat ein Team internationaler EU-finanzierter Forscher untersucht, wie sich der Klimawandel auf die Fähigkeit der Ozeane auswirkt, unsere Kohlendioxidemissionen zu schlucken. Als größte natürliche Kohlenstoffsenke - darunter ist ein natürliches oder künstliches Reservoir zu verstehen, das kohlenstoffhaltige chemische Verbindungen für eine unbestimmte Zeit anreichert und speichert, indem es sie der Atmosphäre entzieht - sorgt das Meer einen entscheidenden Beitrag für den Ausgleich der Kohlendioxidemissionen. Daher sind die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlichten Erkenntnisse der französisch-amerikanischen Studie beunruhigend, denn sie zeigen, dass sich der Klimawandel tatsächlich negativ auf diesen natürlichen Kohlenstoffspeicher auswirkt. "Der Ozean nimmt immer weniger Kohlenstoff auf, da er sich durch den Kohlenstoff in der Atmosphäre erwärmt" sagt Galen McKinley, eine der Forscherinnen der Studie von der University of Wisconsin-Madison. Mit einer Förderung von 14.498.400 EUR im Rahmen des Projekts als Teil des "Marine carbon sources and sinks assessment" (CARBOOCEAN), das unter dem Themenbereich "nachhaltige Entwicklung, globale Veränderungen und Ökosysteme" des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) finanziert wurde, setzte das Team die bisherigen Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet, bei denen weniger Probenentnahmestellen verwendet wurden, fort. Eine der größten Schwierigkeiten bei Ozeananalysen sind fehlende Daten und die Wissenschaftler müssen oft bestehende Seefahrtswege für die Datenerfassung nutzen. Dieses Mal bewegte sich das Team nicht auf diesen ausgetretenen Forschungspfaden, sondern dehnte ihre Analyse aus und verwendete sowohl bereits vorhandene Daten von 1981 bis 2009 als auch eine Vielzahl verschiedener Methoden und Standorte im Nordatlantik. Sie ermittelten einen hohen Grad natürlicher Variabilität, die sich häufig auf längere Veränderungsmuster erstreckte und erklären könnte, warum frühere Schlussfolgerungen einander widersprochen haben. Außerdem stellten sie fest, dass die offensichtlichen Tendenzen der Kohlenstoffaufnahme der Ozeane stark davon abhängen, wann und wo genau sie untersucht werden - in einem 10 bis 15-jährigen Betrachtungszeitraum brachten selbst überlappende Zeitintervalle manchmal widersprüchliche Ergebnisse. "Weil das Meer so variabel ist, brauchen wir Daten, die mindestens über 25 Jahre hinweg erfasst wurden, um die Auswirkungen der Ansammlung von Kohlenstoff in der Atmosphäre wirklich beurteilen zu können", sagt Galen McKinley. "Das ist ein großes Problem vieler Bereiche der Klimaforschung - was ist natürliche Variabilität, und was ist Klimawandel?" Bei der Arbeit mit Daten aus fast drei Jahrzehnten konnten die Forscher die Variabilität außen vor lassen und die zugrunde liegenden Tendenzen des Oberflächengehalts an Kohlendioxid (CO2) im Nordatlantik identifizieren. In den vergangenen 30 Jahren ging der starke Anstieg von Kohlendioxid in der Atmosphäre auch mit einem Anstieg des im Meerwasser gelösten Kohlendioxids einher. Die Gase gleichen sich an der Luft-Wasser-Grenzfläche aus, wobei es eine Rolle spielt, wie viel Kohlenstoff sich in der Atmosphäre und im Ozean befindet und wie viel Kohlendioxid das Wasser entsprechend der Wasserchemie binden kann. Doch die Forscher fanden heraus, dass steigende Temperaturen diese Kohlenstoffaufnahme in einem großen Teil des subtropischen Nordatlantiks verlangsamen. Da die Absorptionsfähigkeit der Meeresoberfläche zurückgeht, wenn sie sich erwärmt, kann wärmeres Wasser nicht so viel Kohlendioxid binden. Viele Wissenschaftler haben bei der Analyse der Auswirkungen des Anstiegs von Kohlenstoff in der Atmosphäre auf die Aufnahme durch den Ozean nach Hinweisen dafür gesucht, dass der Kohlenstoffgehalt im Ozean schneller ansteigt als der in der Atmosphäre. Galen McKinley erklärt, wie ihre Ergebnisse zeigen, dass die Aufnahmekraft der Kohlenstoffsenke "Ozean" ohne vorherige Warnsignale nachlassen kann. "Wahrscheinlicher ist, dass der Ozean sein Gleichgewicht halten wird, aber dafür nicht mehr so viel Kohlenstoff aufnehmen muss, da es gleichzeitig immer wärmer wird. Wir können das bereits im subtropischen Wirbel des Nordatlantiks erkennen und das ist eines der ersten Anzeichen dafür, dass das Klima die Fähigkeit des Ozeans zur Aufnahme von Kohlenstoff aus der Atmosphäre verlangsamt." Das Team hofft nun, dass diese Art der Analyse auch an anderen Ozeanen durchgeführt wird. Das CARBOOCEAN-Projekt, das von 2005 bis 2009 durchgeführt wurde, zielte darauf ab, marine Kohlenstoffquellen und -senken genau zu bewerten und bestehende Unsicherheiten bei der Quantifizierung der jährlichen Netto-CO2-Austauschflüsse zwischen Luft und Ozeanen in Bezug auf die Weltmeere um die Hälfte und in Bezug auf den Atlantischen Ozean um einen Faktor von 4 aus dem Weg zu räumen. Mit einem Konsortium aus 35 Projektpartnern besteht das übergeordnete Ziel der gesamten verschiedenen Studien darin, Vorhersagen über die Zukunft unserer Ozeane treffen zu können. Zu den wichtigsten Forschungsarten der Konsortialpartner gehörten in diesem Zusammenhang umfangreiche Beobachtungen, Prozessstudien und fortgeschrittene Computermodelle mit Schwerpunkt auf allen quantitativ wichtigen Aspekten des Problems.Für weitere Informationen: University of Wisconsin-Madison: http://www.wisc.edu/
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Frankreich, Vereinigte Staaten