Wo Küstenauftrieb und Saharastaub das Leben im Meer fördern

Wiebke Mohr, Juliane Schötz und Rieke Koopmann von der Abteilung Biogeochemie des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie nehmen an dieser Ausfahrt teil. Sie untersuchen dort die Fixierung von Kohlendioxid durch Phytoplankton. Auch der Einfluss von Nährstoffen auf die Aktivität von Mikroorganismen, die maßgeblich am Stickstoff- und Methankreislauf beteiligt sind, steht im Fokus der Bremer Forscherinnen. Eines ihrer Ziele ist es, die verantwortlichen Mikroorganismen zu identifizieren und deren individuellen Beitrag zu biogeochemischen Prozessen zu bestimmen.

Die hohe Produktivität im Auftriebsgebiet vor Nordwestafrika wird durch den südlichen Wind entlang der Küste angetrieben. Dieser Wind verursacht einen ablandigen Transport oberflächennahen Wassers, das durch tieferes, nährstoffreiches Wasser ersetzt wird. Allerdings können auch andere physikalische Prozesse eine ebenso wichtige Rolle spielen. Dazu gehören beispielsweise Randwellen, die am Äquator oder an den Küsten des Golfs von Guinea erzeugt werden und zu einem Aufstieg nährstoffreichen Wassers vor Nordwestafrika führen, sowie die Vermischung auf dem Schelf, die lokal durch interne Gezeiten hervorgerufen wird. Mit einer Kombination verschiedener Messinstrumente, die kontinuierlich während der Fahrt oder auf Stationen eingesetzt werden, sowie durch den Einsatz autonomer Gleiter und Verankerungen, wird während NowUP die komplexe Dynamik im Auftriebsgebiet genauer erfasst, um Rückschlüsse auf mögliche zukünftige Veränderungen zu ziehen.

Die Atmosphäre beeinflusst die biologische Produktivität des Meeres durch den Eintrag gewaltiger Mengen von Saharastaub, der essenzielle Nährstoffe wie Phosphat und Eisen liefert. Diese fördern das Wachstum von Phytoplankton, das als Basis des marinen Nahrungsnetzes dient und eine wichtige Rolle als Sauerstoffproduzent und Kohlendioxid-Senke spielt. Wie genau die winzigen Staubpartikel die biologischen und chemischen Prozesse im Wasser beeinflussen, ist eine der zentralen Fragen der METEOR-Expedition M208. Dabei wird auch untersucht, unter welchen meteorologischen Bedingungen Staubausbrüche auftreten. „Februar und März sind eine günstige Zeit für unsere Ausfahrt“, sagt Fahrtleiter Dr. Peter Brandt, Professor für Physikalische Ozeanographie am GEOMAR. „In dieser Zeit ist durch verstärkte Winde die biologische Produktivität maximal und gleichzeitig treten Saharastaubstürme auf.“

Die „biologische Pumpe“ ist entscheidend für den globalen Kohlenstoffkreislauf. Der Begriff „biologische Pumpe“ beschreibt die Aufnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch mikroskopische Algen (Phytoplankton) zum Aufbau ihrer Biomasse und dem anschließenden Export des gebundenen Kohlenstoffes in größere Wassertiefen. Hier ist dieser Kohlenstoff dann für hunderte von Jahre gespeichert und dem Klimageschehen entzogen. Der Aufbau der Phytoplankton-Biomasse wird durch Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor, die vor Westafrika durch Auftrieb an die Oberfläche gelangen, und eben auch Spurenelemente aus Saharastaub unterstützt. Der Export dieser Biomasse geschieht auf verschiedene Weisen. Zum Beispiel fressen kleine, im Meer driftende Tiere (Zooplankton) das Phytoplankton und scheiden Kotballen aus, die im Ozean absinken. Absterbendes Phytoplankton kann auch zu Aggregaten zusammenballen und als sogenannter Mariner Schnee absinken. Zudem tragen tägliche vertikale Migrationen von Zooplankton von der Oberfläche bis in ca. 200 bis 600 Meter Tiefe zur zusätzlichen Kohlenstoffverlagerung bei.

Verfolgen Sie die Expedition in Echtzeit

Wer die Messungen der Expedition verfolgen möchte, kann hier aktuell gemessene Forschungsdaten wie zum Beispiel Ozeangeschwindigkeiten einsehen.

Expedition auf einen Blick:  

Name: METEOR-Expedition M208 „NowUP“
Fahrtleitung: Prof. Dr. Peter Brandt
Zeitraum: 14.02.2025 – 17.03.2025
Start und Ende: Mindelo, Kap Verde  
Fahrtgebiet: Nordwestatlantik