Studie entlarvt Ozeanwirbel als Klimagasschleudern

Wenn den Meeren der Sauerstoff ausgeht, bilden sich Todeszonen. Man kennt diese in der Ostsee, im Kattegat und im Golf von Mexiko. Über ihnen steigen große Mengen Distickstoffmonoxid auf, besser bekannt unter dem Namen Lachgas.

Aber auch enorme Wirbel, die über den Atlantik ziehen, schleudern Lachgas in die Atmosphäre. Das berichtet nun ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Exzellenzclusters „Ozean der Zukunft“ und des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel.

Extreme Sauerstoffarmut entsteht im Atlantik in großen Ozeanwirbeln von bis zu 100 Kilometern Durchmesser. Diese Wirbel wandern von der westafrikanischen Küste westwärts durch das Meer. 2010 streifte ein Wirbel das Cape Verde Ocean Observatory, eine vor der kapverdischen Insel São Vicente fest im Meer verankerte Beobachtungsstation. „Damit hatten wir einen ersten Hinweis auf die Existenz dieser speziellen Wirbel, aber noch keine genauen Informationen aus ihrem Inneren“, berichtet Björn Fiedler vom GEOMAR, der das Projekt geleitet hat.

Das kapverdische Forschungsschiff ISLANDIA auf Hoher See — Mit dem kapverdischen Forschungsschiff ISLANDIA konnten Wasserproben direkt aus dem Zentrum eines sauerstoffarmen Wirbels genommen werden. ©Björn Fiedler/GEOMAR

Fortan lagen die Meeresforscherinnen und Meeresforscher auf der Lauer. 2014 war es dann so weit: Mit Hilfe eines Satelliten entdeckten sie einen potenziellen Ozeanwirbel. Dieser wanderte von der Küste Mauretaniens in Richtung Kapverden. Das Team schickte autonome Messdrohnen auf den Weg. Vor den Inseln gelang es dann dem Forschungsschiff ISLANDIA erstmalig, direkt aus dem Zentrum des Wirbels Wasserproben zu nehmen. Auch der Zufall spielte mit. Das deutsche Forschungsschiff METEOR kreuzte die Gewässer. „So konnten wir die Kollegen rasch überzeugen, auch den Wirbel zu beproben“, berichtet Fiedler.

Das Ergebnis der Studie, die jüngst im Fachmagazin „Scientific Reports“ erschienen ist, überrascht. Das Wasser in dem 2014er-Wirbel enthielt mit weniger als fünf Mikromol pro Liter nicht nur extrem wenig Sauerstoff. "Im Kern des Wirbels gab es in nur 100 Meter Wassertiefe zudem die höchsten Lachgaswerte, die jemals im offenen Atlantik gemessen worden waren", erklärt der Erstautor der aktuellen Studie, Damian Grundle vom Bermuda Institute of Ocean Sciences.

Die sauerstoffarmen Wirbel entstehen offenbar auf natürliche Weise. Nährstoffreiches Tiefenwasser wird durch Strömungen an der Küste Westafrikas in obere Wasserschichten gespült. Im Inneren der Wirbel sind viele Nährstoffe, so dass sich dort zahlreiche Lebewesen ansammeln. Sterben diese ab, wird viel Sauerstoff verbraucht. Der Stoffaustausch zwischen dem Wirbelinneren und dem Umgebungswasser geht gegen Null. Von daher kommt es zu nahezu sauerstofffreien Zonen im Wirbel. "Wir müssen unser Verständnis der Stoffkreisläufe im Atlantik jetzt diesbezüglich anpassen", bekennt Grundle. Solche flottierenden Phänomene gebe es auch an den Ostküsten anderer Ozeane, zum Beispiel vor Chile und Peru. Ob allerdings der Klimawandel derartige Wirbelbildungen beeinflusse, müsse die Forschung der Zukunft zeigen.

13.07.2017