Geomar untersucht Phänomen des marinen Schneefalls

Der ‚Underwater Vision Profiler’ (UVP) kann in bis zu 6000 Meter Wassertiefe tauchen. Dabei nimmt seine Spezialkamera bis zu 10 Bilder pro Sekunde auf. Das Gerät zeichnet so unter anderem tierische Ausscheidungen und Teile abgestorbener Organismen auf, die von der Oberfläche der Ozeane beständig in Richtung Tiefsee rieseln. Die Wissenschaft nennt das „marinen Schneefall“. Dieser Partikelfluss spielt eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und damit für das Klima. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat jetzt ein detailliertes Verteilungsbild des marinen Schneefalls im äquatorialen Ozean erstellt.

Winzige Planktonorganismen nehmen nahe der Wasseroberfläche unter anderem Kohlenstoff in sich auf. Die Winzlinge verarbeiten den Kohlenstoff, bauen ihn in ihre Körper ein oder scheiden ihn wieder aus. Mit den Ausscheidungen oder toten Organismen sinkt der Kohlenstoff dann Richtung Meeresboden. Der marine Schnee fällt dort am dichtesten, wo nahe der Oberfläche am meisten Leben entsteht. Im Pazifik und im Atlantik ist das vor allem entlang des Äquators der Fall. Aber bislang war nicht klar, wie sich die Partikel in der Tiefe verteilen.

„Bisher ging man meist davon aus, dass wir die größte Partikeldichte nahe an der Oberfläche haben und sie mit der Tiefe immer weiter abnimmt“, erklärt der Biologe Rainer Kiko vom GEOMAR. Nun stellte sich heraus, dass die Partikeldichte in 300 bis 600 Meter Wassertiefe zunächst wieder zunimmt. Dieses Phänomen erkläre sich durch das tägliche Wanderverhalten vieler Planktonorganismen. Tagsüber seien sie in dieser Tiefe vor Fressfeinden sicher, hier befinde sich gewissermaßen ihr stilles Örtchen. Somit würden auch in dieser Wasserschicht Kleinstpartikel produziert, die von hier aus langsam immer weiter absinken würden. Die Partikel lassen sich bis in 5000 Meter Wassertiefe nachweisen. „Auch das war eine Überraschung für uns, denn bisher galt die Lehrmeinung, dass unterhalb von 1000 Metern kaum noch Partikel ankommen“, erläutert Kiko weiter.

Dank der Zusammenarbeit der Biologinnen mit den Ozeanographen konnte das Team klären, warum der Partikelfluss in der Äquatorialregion so stark sei, in der weiteren Umgebung aber abnähme. „Es gibt nördlich und südlich des Äquators sowohl im Pazifik als auch im Atlantik starke, von Westen nach Osten gerichtete Tiefenströmungen. Sie bilden natürliche Barrieren, die eine weitere Nord-Süd-Ausbreitung der äquatorialen Partikel verhindern“, erläutert Professor Peter Brandt, Ozeanograph am GEOMAR.

Die Studie, jüngst in der Fachzeitschrift Nature Geoscience erschienen, zeigt die Bedeutung biologischer und physikalischer Prozesse für den Kohlenstoffkreislauf auf. Die Arbeit hat aber erst begonnen. Wer als Bürgerforscher oder Bürgerforscherin mithelfen möchte, die Unmengen der aufgenommenen Planktonbilder zu identifizieren, ist herzlich eingeladen. Das Projekt PlanktonID macht es möglich.

12.10.2017