Bremerhaven - In den Weltmeeren kann wesentlich mehr CO2 in die Tiefsee transportiert werden als bisher angenommen. Das berichten Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven und des französischen Laboratoire d'Oceanographie de Villefranche in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift Nature hin.

Den Forschern ist es gelungen, zu beweisen, dass die im Wasser gelösten von Algen produzierten Zuckermoleküle durch ihre Zusammenlagerung Partikel bilden. Diese Partikel spielen eine wesentliche Rolle bei dem vertikalen "Transport" organischer Kohlenstoffverbindungen in die Tiefsee. Bisher waren Experten davon ausgegangen, dass gelöste organische Substanzen nicht zum vertikalen Kohlenstofftransport in die Tiefsee beitragen.

Tests in Modell-Ökosystemen

In Experimenten, die in elf Kubikmetern großen Modell-Ökosystemen in einem norwegischen Fjord durchgeführt wurden, konnten die Wissenschaftler den Unterschied zwischen gelösten und partikulären Substanzen genau erforschen. Während gelöste Substanzen mit dem Wasser treiben, sinken Partikel, wie etwa Algenmaterial, ab und können somit Elemente wie Kohlenstoff von der Wasseroberfläche in die Tiefsee bringen. Der größte Teil der von Algen produzierten organischen Kohlenstoffverbindungen liegt im Meer jedoch in gelöster Form vor. Spezielle, gelöste Zuckerverbindungen können untereinander zu Partikeln verkleben.

"Wir haben nun gezeigt, dass die Bildung von diesen Partikeln im Verlauf von Algenblüten schneller ist als die bakterielle Zersetzung der gelösten Zucker. Somit können diese Partikel, die reich an Kohlenstoff sind, in den tiefen Ozean absinken", so die Forschungsleiterin Anja Engel. Mit einem Computermodell ist es den Wissenschaftlern daraufhin zum ersten Mal gelungen, die Dynamik der Bildung von Partikeln aus gelösten Zuckermolekülen zu simulieren.

Die Produktion von Zuckerverbindungen hängt neben der Physiologie und der Artenzusammensetzung der Algen auch von globalen Umweltveränderungen ab. So kann der Anstieg der CO2-Konzentration oder der Eintrag von Nährstoffen in die oberen Wasserschichten vermutlich die Bildung von Zuckern beeinflussen. Das könnte Konsequenzen für die Aufnahme und Speicherung von Kohlendioxid im Ozean haben. (pte)