Modelle für Kohlendioxid in den Weltmeeren müssen überarbeitet werden. Billionen von Plankton in der Nähe der Oberfläche von warmen Gewässern sind weitaus kohlenstoffreicher, als lange angenommen wurde, so die Studie.
Laut einer neuen Arbeit von UC Irvine und anderen Wissenschaftlern, die am Sonntag in Nature Geoscience online veröffentlicht wurde, müssen die Modelle von Kohlendioxid in den Weltmeeren überarbeitet werden. Billionen von Plankton in der Nähe der Oberfläche von warmen Gewässern sind weitaus kohlenstoffreicher, als lange angenommen wurde. Globale Temperaturschwankungen im Meer könnten bedeuten, dass winzige Prochlorococcus und andere Mikroben den zuvor berechneten Kohlenstoff verdoppeln. Kohlendioxid ist der Haupttreiber des störenden Klimawandels.
Mit ihren Erkenntnissen haben die Forscher ein jahrzehntelanges Kernprinzip der Meereswissenschaften auf den Kopf gestellt, das als Redfield Ratio bekannt ist und nach dem berühmten Ozeanographen Alfred Redfield benannt wurde. 1934 gelangte er zu dem Schluss, dass sowohl Plankton als auch die von ihnen ausgeschiedenen Materialien vom oberen Rand der Weltmeere bis in ihre kühlen, dunklen Tiefen das gleiche Verhältnis (106: 16: 1) von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor enthalten.
Bildnachweis: Leslie Carlson
Aber wie jeder Gärtner, der einen Bodentest durchgeführt hat, weiß, können die Mengen dieser Elemente stark variieren. Die Autoren der neuen Studie fanden dramatisch unterschiedliche Verhältnisse an verschiedenen Standorten auf See. Was wichtiger ist als die Tiefe, so folgerten sie, ist der Spielraum. Insbesondere in warmen, nährstoffarmen Gebieten (195: 28: 1) in der Nähe des Äquators stellten die Forscher weitaus höhere Kohlenstoffgehalte fest als in kalten, nährstoffreichen Polarzonen (78: 13: 1).
„Das Redfield-Konzept bleibt ein zentraler Grundsatz in der Meeresbiologie und -chemie. Wir zeigen jedoch deutlich, dass der Nährstoffgehalt im Plankton nicht konstant ist und lehnen daher diese langjährige zentrale Theorie für die Ozeanforschung ab “, sagte der Hauptautor Adam Martiny, außerordentlicher Professor für Erdsystemwissenschaften und Ökologie und Evolutionsbiologie an der UC Irvine. "Stattdessen zeigen wir, dass Plankton einem starken Breitengradmuster folgt."
Er und andere Ermittler unternahmen sieben Expeditionen, um große Wasserkrüge aus dem kalten Beringmeer, dem Nordatlantik in der Nähe von Dänemark, milden karibischen Gewässern und anderen Gebieten zu sammeln. Sie verwendeten einen hochentwickelten Zellsortierer für 1 Million US-Dollar an Bord des Forschungsschiffs, um Proben auf molekularer Ebene zu analysieren. Sie verglichen ihre Daten auch mit veröffentlichten Ergebnissen von 18 anderen Seereisen.
Licht unter Wasser im Ozean. Bildnachweis: Shutterstock / Kerenby
Martiny bemerkte, dass Redfield seit der ersten Bekanntgabe seiner Erkenntnisse „im Laufe der Zeit eine Fahne gesetzt hat und gesagt hat:‚ Hey, warte eine Minute. '“Aber größtenteils ist Redfields Verhältnis der konstanten Elemente eine Heftklammer aus Büchern und Forschung. In den letzten Jahren sagte Martiny: „Einige Modelle haben etwas anderes vorgeschlagen, aber es waren reine Modelle. Dies ist wirklich das erste Mal, dass es mit Beobachtung gezeigt wurde. Deshalb ist es so wichtig. "
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