Große Wirbel im Atlantik stoßen Lachgas aus

16. Juli 2017, 17:06
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Sauerstofffreie Regionen im Ozean erstmals genauer untersucht. Phänomen geht auf biochemische Prozesse zurück.

Kiel – Sauerstoff beeinflusst nicht nur die Chemie des Ozeans sondern auch die der Atmosphäre darüber. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Exzellenzclusters Ozean der Zukunft und des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat festgestellt, dass in Meeresregionen mit sehr wenig Sauerstoff aufgrund biochemischer Prozesse große Mengen des potenten Treibhausgases Distickstoffmonoxid entweichen, auch bekannt als Lachgas.

Der tropische und subtropische Atlantik war dafür jedoch bisher nicht bekannt. Es gibt an seinem Ostrand zwar eine natürliche Sauerstoffminimumzone, sie ist jedoch bei weitem nicht so ausgeprägt wie ähnliche Zonen im Indischen Ozean oder Pazifik. Dieses Bild muss jetzt allerdings korrigiert werden.

Schwer erkennbare Wirbel

"Der Grund, warum die extrem sauerstoffarmen Regionen im Atlantik der Forschung bisher entgangen waren, ist einfach: Sie sind im Gegensatz zu den großen, stationären Sauerstoffminimumzonen nur sehr kleinräumig und zusätzlich räumlich sehr variabel", erklärt Damian Grundle vom Bermuda Institute of Ocean Sciences, Erstautor der aktuellen Studie. Extreme Sauerstoffarmut entsteht im Atlantik in großen Ozeanwirbeln von bis zu 100 Kilometern Durchmesser, die von der Westafrikanischen Küste westwärts durch den Ozean wandern. Solche Wirbel sind mit konventionellen Beobachtungsmethoden nur schwer zu erkennen, geschweige denn detailliert zu untersuchen.

Doch im Jahr 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 der Meereschemiker Björn Fiedler vom GEOMAR, der das Projekt geleitet hat.

Wasserproben aus einem Ozeanwirbel

Satellitenaufnahmen brachten 2014 schließlich Klarheit: Darauf entdeckten die Forscher einen potentiellen Ozeanwirbel, der sich vor der Küste Mauretaniens bildete und Richtung Kapverden wanderte. Von dort schickte das Team ihm autonome Messdrohnen, sogenannte Gleiter, entgegen. Als sich der Wirbel den Inseln näherte, konnten sie mit dem kapverdischen Forschungsschiff Islandia erstmalig auch Wasserproben direkt aus seinem Zentrum nehmen.

Die gewonnenen Daten und Wasserproben wurden anschließend physikalisch, biogeochemisch und biologisch ausgewertet und in einer ganzen Reihe von Publikationen veröffentlicht. Die jetzt in den "Scientific Reports" erschienene Studie schließt die Forschungen zu dem 2014er Wirbel in gewisser Weise ab. "Im Kern des Wirbels gab es in nur 100 Meter Wassertiefe die höchsten Lachgaswerte, die jemals im offenen Atlantik gemessen worden waren", erklärt Grundle. Dies sei auf Prozesse zurückzuführen, die dem Ozean den Pflanzennährstoff Stickstoff entziehen können und dabei unter anderem Lachgas in großen Mengen produzieren. (red, 16.7.2017)

  • Mit dem Forschungsschiff Islandia des kapverdischen Instituto Nacional de Desenvolvimento das Pescas (INDP) konnten in einem sauerstoffarmen Wirbel Wasserproben entnommen werden.
    foto: b. fiedler, geomar

    Mit dem Forschungsschiff Islandia des kapverdischen Instituto Nacional de Desenvolvimento das Pescas (INDP) konnten in einem sauerstoffarmen Wirbel Wasserproben entnommen werden.

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