Meeresboden als Geschichtsbuch geologischer Entwicklungen
Stets nahm bei den Wechseln von einer Warmzeit zu einer Eiszeit der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre sprunghaft ab. Wohin diese große Menge Kohlendioxid verschwand, war bis jetzt umstritten. Jetzt konnten Wissenschaftler einen mächtigen CO2-Speicher in 2.000 bis 4.300 Metern Tiefe im Südpazifik ausfindig machen und dessen Ausgasungsgeschichte rekonstruieren.
Das Forscher-Team um Dr. Thomas Ronge vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) in Bremerhaven ist der Frage nachgegangen, wie sich die letzte klimatische Kälteperiode auf eine der größten Lüftungsklappen der Weltmeere im südlichen Pazifik ausgewirkt hat. Meeresströmungen transportieren hier fortlaufend kohlenstoffreiches Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche. Dort findet in der Regel ein Gaskonzentrationsausgleich statt, und es wird Kohlendioxid an die Atmosphäre abgegeben. Kommt es zu einer Eiszeit, stoppt diese „Entlüftung“ weitgehend und die Gase aus der Tiefe müssen irgendwo gespeichert werden.
Geologen bezeichnen den Meeresboden gerne als Geschichtsbuch. Die untersuchten Proben stammen aus Wassertiefen von 830 bis 4.300 Metern. Sie enthalten die Kalkschalen einzelliger, am Meeresboden lebender Foraminiferen. Deren Zusammensetzung lässt weitgehende erdgeschichtliche Rückschlüsse zu - einschließlich zu dem Zeitraum, in dem diese pazifische Wassermasse nicht mehr im Austausch mit der Atmosphäre stand. „Je älter eine Wassermasse ist, desto mehr Kohlendioxid speichert sie, da ständig gebundener Kohlenstoff in Form von Tier- und Pflanzenresten von der Oberfläche in sie hinabrieselt“, erklärt Thomas Ronge.
Er und seine Kollegen fanden heraus, dass der Südozean vor rund 20.000 Jahren stark geschichtet war und sich die einzelnen Wassermassen kaum durchmischten. „Unsere Ergebnisse waren überraschend und wiesen darauf hin, dass der tiefe Südpazifik während dieser Kaltzeit nicht nur mit altem Kohlendioxid aus der Zersetzung von organischem Material, sondern auch durch Eruptionen submariner Vulkane angereichert wurde“, der Geologe des AWI weiter aus.
Mit dem Ende der Eiszeit gelangte das kohlenstoffreiche Tiefenwasser wieder an die Meeresoberfläche. „Das Wasser hat dann große Teile seines gespeicherten Kohlenstoffs in Form von altem Kohlendioxid an die Atmosphäre abgegeben und die Erwärmung des Planeten noch einmal deutlich vorangetrieben“, erläutert Thomas Ronge. Die Studie, die jüngst im Wissenschaftsjournal Nature Communications erschienen ist, verweist darauf, dass der Zirkulationsprozess nach wie vor rund um die Antarktis im Gange ist. Nur gibt der Südozean momentan kein CO2 ab, sondern nimmt das Treibhausgas auf. Wie lange jedoch das Gewässer diese reinigende Funktion der Luft aufrechterhalten kann, ist unklar und Gegenstand zukünftiger Forschung.
in Kooperation mit dem idw - Informationsdienst Wissenschaft