© The ocean absorbs 90 percent of the additional heat energy from the atmosphere
(c) Jan Steffen / GEOMAR (CC BY 4.0)
© Increase of manmade CO₂ (column up to 3000 meters depth) in the oceans between 1994 and 2007. Areas with a high increase are coloured yellow,
(c) Gruber et al., Science, 2019
© Our seas are gigantic heat storage
(c) Olaf Klodt
Der Ozean als Reservoir für menschliches Kohlendioxid
March 24, 2019
Forschungsprojekt ermittelt die CO₂-Aufnahme der Ozeane zwischen 1994 und 2007Nicht alles Kohlendioxid (CO₂), das bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Luft gelangt, bleibt in der Atmosphäre und trägt zur globalen Erwärmung bei. Die Ozeane und die Ökosysteme auf dem Land absorbieren erhebliche Mengen des vom Menschen verursachten CO₂ aus der Atmosphäre. Ohne diese sogenannte Kohlenstoffsenke wäre die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre deutlich höher und der vom Menschen verursachte Klimawandel entsprechend stärker.
Ozeane nehmen CO₂ in zwei Schritten auf: Zuerst löst sich das CO₂ im Oberflächenwasser. Dann wird es durch marine Zirkulationspumpen verteilt. Meeresströmungen und Vermischungsprozesse transportieren das gelöste CO₂ von der Oberfläche tief in die Ozeanbecken, wo es sich im Laufe der Zeit anreichert.
Die Frage, wie viel vom menschlichen CO₂ der Ozean genau aufnimmt, ist zentral für die Klimaforschung. Einem internationalen Wissenschaftlerteam unter Leitung der ETH Zürich und mit Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts ist es nun gelungen, das CO₂-Aufnahmepotenzial des Ozeans über einen Zeitraum von dreizehn Jahren genau zu bestimmen. Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe von Science berichten, haben die Weltmeere zwischen 1994 und 2007 insgesamt etwa 34 Gigatonnen (Tonnen) vom Menschen verursachten Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufgenommen. Das entspricht etwa 31 Prozent der gesamten vom Menschen verursachten CO₂-Emissionen in diesem Zeitraum.
Der prozentuale Anteil der CO₂-Aufnahme unterscheidet sich nicht von den vorangegangenen 200 Jahren seit der Industrialisierung, sondern die absolute Menge: Solange die atmosphärische CO₂-Konzentration steigt, entwickelt sich das CO₂-Aufnahmepotenzial der Ozeane etwa proportional - je höher der CO₂-Gehalt in der Luft, desto mehr wird vom Meer aufgenommen - bis es irgendwann gesättigt ist.
Während die Gesamtergebnisse auf eine anhaltend hohe Speicherfunktion der Ozeane im globalen Kohlenstoffhaushalt hindeuten, fanden die Forscher erhebliche Unterschiede in den Speicherraten der verschiedenen Meeresregionen.
So nahm der Nordatlantik zwischen 1994 und 2007 etwa 20 Prozent weniger CO₂ auf, als er sollte. "Das ist wahrscheinlich auf die schwächer werdende nordatlantische Zirkulationspumpe der späten 1990er Jahre zurückzuführen, die wiederum durch Klimaschwankungen verursacht wurde", erklärt Nicolas Gruber, Professor für Umweltphysik an der ETH Zürich. Die geringere CO₂-Aufnahmekapazität im Nordatlantik ging indes mit einer deutlich höheren Aufnahme im Südatlantik einher, so dass sich der gesamte atlantische Anstieg des vom Menschen verursachten CO₂ wie erwartet entwickelte. Ähnliche Schwankungen dokumentierten die Forscher auch im Südlichen Ozean, im Pazifik und im Indischen Ozean.
Voraussetzung für diese Forschung waren aufwendige Messungen der CO₂-Konzentration und anderer chemischer und physikalischer Parameter in den verschiedenen Meeren von der Oberfläche bis zum Meeresboden in bis zu sechs Kilometern Tiefe.
Mehr Informationen:
www.ethz.chLink zur Studie:
science.sciencemag.org/content/363/6432/1193.