01.10.2015 Heis­se Quel­len der Tief­see

Wie schafft es die Erde, das Klima stabil zu halten? Der Antwort auf diese Frage ist ein internationales Forscherteam um den Geoökologen Thorsten Dittmar ein Stück näher gekommen. Die WissenschaftlerInnen aus zehn verschiedenen Instituten in Europa und den USA haben entdeckt, dass der Vulkanismus in der Tiefsee eine entscheidende Rolle für das langfristige Klima spielt. Die Ergebnisse sind in der Oktoberausgabe der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlicht worden.
Thorsten Dittmar leitet die Forschungsgruppe für Marine Geochemie, die sowohl am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen als auch am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg angesiedelt ist.

Seit je­her tra­gen die Ozea­ne viel dazu bei, dass das Kli­ma auf der Erde sta­bil bleibt. Sie ent­hal­ten eine Men­ge Koh­len­stoff, we­sent­lich mehr als im Koh­len­stoff­di­oxid der At­mo­sphä­re ge­bun­den ist. Das Meer spei­chert den Koh­len­stoff un­ter an­de­rem im so­ge­nann­ten ge­lös­ten or­ga­ni­schen Ma­te­ri­al, das nach der eng­li­schen Über­set­zung („dis­sol­ved or­ga­nic mat­ter“) mit DOM ab­ge­kürzt wird. Ein Groß­teil des DOM über­dau­ert vie­le tau­send Jah­re lang im Meer­was­ser. Es fun­giert so­mit als ein gro­ßer Lang­zeit-Koh­len­stoffspei­cher.

In der ak­tu­el­len Stu­die woll­ten die For­sche­rIn­nen um Thors­ten Ditt­mar, Lei­ter der ge­mein­sa­men Brü­cken­grup­pe Ma­ri­ne Geo­che­mie des MPI Bre­men und des ICBM in Ol­den­burg, her­aus­fin­den, was mit dem DOM pas­siert, wenn es in die hei­ßen Quel­len der Tief­see ge­langt. Mit­hil­fe von Tauch­ro­bo­tern sam­mel­ten sie Pro­ben aus meh­re­ren Tau­send Me­tern Tie­fe an ver­schie­de­nen Stel­len im At­lan­tik und Pa­zi­fik. In der Tief­see ist nicht nur der Druck viel hö­her als an der Was­ser­ober­flä­che, es gibt am Mee­res­bo­den au­ßer­dem hei­ße Quel­len und Vul­ka­ne, in de­nen sich das Meer­was­ser auf über 400 Grad Cel­si­us auf­heizt. Die ge­naue Fra­ge der For­scher: Wird durch die Hit­ze neu­es DOM auf­ge­baut oder das vor­han­de­ne zer­stört? Die kla­re Ant­wort nach sechs Jah­ren For­schungs­ar­beit: Es wird zer­stört. Selbst die sta­bils­ten Ver­bin­dun­gen ha­ben bei 400 Grad kei­ne Chan­ce mehr. Und: Das DOM hat da­durch eine be­grenz­te Le­bens­dau­er. Sie liegt bei ma­xi­mal 40 Mil­lio­nen Jah­ren. Denn in­ner­halb die­ser Zeit hat der ge­sam­te Oze­an ein­mal die geo­ther­ma­len Quel­len durch­lau­fen.

Da­mit ha­ben die For­sche­rIn­nen eine Er­klä­rung da­für ge­fun­den, wie das Meer es schafft, den An­teil an Koh­len­stoff auch über sehr lan­ge Zeit­räu­me im Gleich­ge­wicht zu hal­ten. Denn was es auf­nimmt, muss es wie­der los­wer­den - eine wich­ti­ge Vor­aus­set­zung für ein sta­bi­les Kli­ma.

Dass mit der Zer­stö­rung des DOM in der Tief­see ein Koh­len­stoff- und da­mit letzt­lich auch ein CO2-Spei­cher ver­lo­ren geht, hal­ten die For­sche­rIn­nen trotz der ak­tu­el­len Dis­kus­si­on um den Treib­haus­ef­fekt für un­be­denk­lich, denn die un­ter­such­ten Pro­zes­se sind nur über sehr lan­ge Zeit­räu­me von Jahr­mil­lio­nen von Be­deu­tung. „Das CO2 ist an sich nichts Schlech­tes. Schlecht sind nur die schnel­len Ver­än­de­run­gen im Au­gen­blick“, er­klärt Ditt­mar. Tat­säch­lich sei das CO2 so­gar le­bens­wich­tig, denn ohne könn­ten Pflan­zen, Tie­re und Men­schen gar nicht exis­tie­ren. Auf dem Mars gebe es bei­spiels­wei­se sehr we­nig CO2, was ihn un­be­wohn­bar ma­che. Die Ve­nus habe zu viel des Treib­haus­ga­ses. Auf der Erde da­ge­gen ist der CO2-An­teil und das Kli­ma für Le­ben op­ti­mal. Die neu ent­deck­te Rol­le der hei­ßen Quel­len in der Tief­see ist ei­ner der Fak­to­ren, die auf den CO2-Ge­halt und das Kli­ma über sehr lan­ge Zeit­räu­me ein­wir­ken, aber auf die ak­tu­el­len Kli­ma­ver­än­de­run­gen kei­nen Ein­fluss ha­ben.


Originalveröffentlichung:
„Ef­fi­ci­ent re­mo­val of re­cal­cit­rant deep-oce­an dis­sol­ved or­ga­nic mat­ter du­ring hydro­ther­mal cir­cu­la­ti­on” by Jef­frey A. Haw­kes, Pa­me­la E. Ros­sel, Aron Stub­bins, Da­vid But­ter­field, Dou­glas P. Con­nel­ly, Eric P. Ach­ter­berg, An­drea Ko­sch­in­sky, Valé­rie Cha­vag­nac, Chris­ti­an T. Han­sen, Wolf­gang Bach and Thors­ten Ditt­mar, Na­tu­re Geo­sci­ence, doi 10.1038/​NGEO2543.
http://​www.na­tu­re.com/​ngeo/​jour­nal/​vaop/​ncur­rent/​full/​ngeo2543.html


Beteiligte Institute:
Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie Bre­men
ICBM - In­sti­tut für Che­mie und Bio­lo­gie des Mee­res (ICBM) der Uni­ver­si­tät Ol­den­burg
MA­RUM − Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten an der Uni­ver­si­tät Bre­men
Al­fred-We­ge­ner-In­sti­tut Helm­holtz-Zen­trum für Po­lar- und Mee­res­for­schung Bre­mer­ha­ven
GEO­MAR Helm­holtz-Zen­trum für Oze­an­for­schung Kiel
Ja­cobs Uni­ver­si­ty Bre­men
Ski­da­way In­sti­tu­te of Ocea­no­gra­phy, USA
Uni­ver­si­ty of Wa­shing­ton, USA
Uni­ver­si­ty of Sout­hamp­ton, UK
Uni­ver­sité de Tou­lou­se, Frank­reich

Kontakt:
Dr. Fan­ni As­pets­ber­ger
Pres­se­spre­che­rin - Max-Planck-In­sti­tut für ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie
Tel.: +49 421 2028 517
Mail: fas­petsb(at)mpi-bre­men.de

Bir­git Bruns
Re­dak­teu­rin - Uni­ver­si­tät Ol­den­burg
Tel.: +49 441 798 4775
Mail.: b.bruns(at)uni-ol­den­burg.de

Pressemeldung erstellt auf Basis der Meldung des ICBM.