Neue Methode zur Verfolgung von Ozean-Kohlenstoff aus dem All

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Überwachung des Kohlenstoffkreislaufs in den Ozeanen ist entscheidend für das Verständnis des Klimawandels. Eine neue Methode, die von Forschern des Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) und der Florida State University entwickelt wurde, könnte die Art und Weise, wie wir Kohlenstoffexporte aus dem Ozean analysieren, revolutionieren.

Die Ozeane spielen eine zentrale Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf, indem sie Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und speichern. Diese Fähigkeit der Ozeane, Kohlenstoff zu sequestrieren, ist entscheidend für die Abschwächung des Klimawandels. Allerdings stellt die Messung und Überwachung dieser Prozesse auf globaler Ebene eine erhebliche Herausforderung dar. Forscher des Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) haben in Zusammenarbeit mit der Florida State University eine innovative Methode entwickelt, um Satellitendaten zu analysieren und die Kohlenstoffexporte besser vorherzusagen.

Die neue Methode, die kürzlich in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, nutzt ein Lagrange-Modell, das die Sukzession von Plankton und deren Export in die ozeanische Zirkulation abbildet. Diese Methode berücksichtigt die zeitlichen und räumlichen Verzögerungen zwischen der Produktivität von Phytoplankton an der Oberfläche und dem Kohlenstoffexport in die Tiefsee. Dies ist ein bedeutender Fortschritt gegenüber bisherigen Modellen, die sich hauptsächlich auf die Farbe des Ozeans stützen, um die Produktivität von Phytoplankton zu schätzen.

Die Forscher haben festgestellt, dass Küstenauftriebe, wie sie im kalifornischen Strom vorkommen, zu einem Anstieg der Produktivität führen können. Diese nährstoffreichen Strömungen transportieren Phytoplankton weit ins offene Meer, wo es von Meereslebewesen konsumiert wird. Der Kohlenstoff wird dann durch die Nahrungskette transportiert und schließlich in die Tiefsee abgesenkt, wo er für Tausende von Jahren gespeichert werden kann.

MBARI hat eine Reihe fortschrittlicher Technologien an der Forschungsstation M vor der Küste Kaliforniens eingesetzt, um den Kohlenstoffkreislauf vom Oberflächenwasser bis zum abyssalen Meeresboden zu überwachen. Diese Langzeitbeobachtungen haben gezeigt, dass es intensive Kohlenstoffpulse gibt, die mit bisherigen Modellen nicht erklärt werden konnten. Die neue Methode könnte helfen, diese Phänomene besser zu verstehen und die Rolle der biologischen Gemeinschaften bei der Kohlenstoffsequestrierung zu klären.

Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit der marinen Forschungsgemeinschaft neue Werkzeuge an die Hand gibt, um komplexe ozeanographische Prozesse aus Satellitendaten besser darzustellen. Die Integration von Daten über Winde und Strömungen zeigt vielversprechende Ansätze zur Schätzung des Kohlenstoffexports und bietet eine ergänzende Perspektive zu Modellen, die auf der sichtbaren Ozeanfarbe basieren.

In Zukunft wird der MBARI-Postdoktorand Théo Picard mit Monique Messié zusammenarbeiten, um die Mechanismen zu erforschen, die die unerklärlichen intensiven Pulse an der Station M antreiben. Neben der Verfeinerung des Lagrange-Modells wird Picard maschinelles Lernen einsetzen, um die Oberflächenfanggebiete an der Station M zu schätzen und die Rolle der biologischen Gemeinschaftszusammensetzung zu untersuchen.

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