Die Aktivitäten des Menschen auf der Erde führen nicht nur zu einem Anstieg der Kohlendioxidkonzentrationen, auch die Emissionen von Stickstoffverbindungen steigen immer stärker an. Wie auch beim CO2 wird ein Teil dieser Stickstoffverbindungen vom Ozean aufgenommen und umgesetzt. Eine neue „Science“-Studie zeigt nun, dass dieser zusätzliche Stickstoff aus der Atmosphäre im Ozean als Dünger fungiert. Er verstärkt dort die biologische Produktion, führt aber auch zu weiteren Rückkopplungen in Ozean und Atmosphäre.
„Wir haben Daten und Erkenntnisse aus vielen verschiedenen Bereichen zusammengetragen, neu analysiert und diskutiert“, so Professorin Julie LaRoche vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel.
Indischer Ozean in Zukunft besonders betroffen
Die Kernaussagen der 30 Wissenschaftler aus elf Ländern in ihrer Studie sind:
– Der atmosphärische Stickstoffeintrag aus Verbrennungsprozessen und Düngemittelanwendung verursacht etwa drei Prozent zusätzliche biologische Produktivität im Ozean, die die Aufnahme von Kohlendioxid im Meerwasser begünstigt.
– Der zusätzliche Düngungseffekt durch den anthropogenen Stickstoffeintrag ist in nährstoffarmen (oligotrophen) Regionen des Ozeans am Größten.
– Nach Aussagen der Studie könnten etwa zehn Prozent der Kohlendioxidaufnahme des Ozeans auf den zusätzlichen Düngeeffekt zurück geführt werden. Andererseits gibt es auch eine mögliche Rückkopplung in die Atmosphäre bedingt durch stärkere N2O Emissionen, die wiederum den Treibhauseffekt verstärken können.
„Bis heute haben die anthropogenen Einträge an Stickstoff in die Atmosphäre den größten Einfluss auf den Nordatlantik. Vorhersagen über zukünftige Emissionen prognostizieren einen zunehmenden globalen Einfluss vor allem im Bereich des Indischen Ozeans“, so LaRoche.
Auf der Suche nach weiteren Mosaiksteinchen
Eine weitere Unsicherheit stellt die teilweise noch dünne Datenlage dar. „Neuartige Modelle, die biogeochemische Prozesse mit berücksichtigen, sind hier eine große Hilfe, um aus einzelnen, räumlich und zeitlich isolierten Messungen zu einem konsistenten globalen Bild zu gelangen“, so Professor Andreas Oschlies vom IFM-GEOMAR. Auf diesem Gebiet gilt es noch viele Mosaiksteinchen zusammen zu tragen, um die jetzt vorliegenden ersten Abschätzungen noch weiter zu konsolidieren.
Besondere Bedeutung hat dabei die Erforschung der Reaktion des marinen Ökosystems auf den Eintrag von Staub und anderen atmosphärischen Partikeln. Ebenso sind die Faktoren von Bedeutung, die die Produktion von Treibhausgasen wie N2O im Ozean begünstigen. Diese Themen sind auch ein Schwerpunkt des BMBF-Verbundprojektes SOPRAN (Surface Ocean Processes in the Anthropocene).
(idw – Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, 19.05.2008 – DLO)
