Schwindet die Pufferwirkung?
Die südlichen Polarmeere könnten in Zukunft weniger Kohlendioxid aufnehmen, wenn die globalen Temperaturen weiter steigen. Das zeigen ETH-Klimaforscher anhand einer Analyse von zwei Sedimentbohrkernen aus der See nahe der Antarktis. Die Studie wurde eben in «Science» publiziert.
Meere, insbesondere kalte Ozeane rund um die Pole, sind CO2-Puffer: Sie haben in den vergangenen Jahrzehnten rund die Hälfte der menschgemachten CO2-Emissionen aufgenommen. In den vergangenen Jahrzehnten haben sich die Hinweise verdichtet, dass sich diese Pufferwirkung abschwächt. Um herauszufinden, ob die Südpolarmeere künftig weniger CO2 aufnehmen könnten, untersuchten die ETH-Forscher anhand von Sedimentbohrkernen die biologische Produktivität dieser Ozeane während der letzten Million Jahre. Die erlaubte es ihnen, Rückschlüsse auf das Verhalten der Meere zu ziehen.
Tiefenwasser entlässt CO2
In dieser Zeit haben sich Kalt- und Warmzeiten periodisch abgelöst. Zu Beginn einer Warmzeit stieg die globale Temperatur, weshalb sich der subantarktische Windgürtel – die Roaring Forties - nach Süden, näher zur Antarktis, verlagerte. Die starken Winde pflügten das Meerwasser um, Tiefenwasser stieg an die Oberfläche und entliess das von ihm gespeicherte CO2 in die Atmosphäre. Das Tiefenwasser transportierte zudem Nährstoffe nach oben, was das Wachstum von Algen und Plankton förderte. Im Übergang von einer Warm- zu einer Kaltzeit hingegen stellte diese gigantische Umwälzpumpe ab, CO2 wurde im Tiefenwasser «eingelagert». Die biologische Aktivität ging stark zurück.
«Anhand der Rekonstruktion der
Produktivität des Südozeans können wir nachweisen, dass die CO2-Konzentration
in der Atmosphäre und die Auftriebsintensität des Tiefenwassers gekoppelt
sind», sagt der Erstautor der Studie, Samuel Jaccard vom Geologischen Institut
der ETH Zürich. Je kälter es auf der Erde sei, desto weniger Auftrieb habe das
Tiefenwasser und desto mehr CO2 «versinkt» im Meer.
Aufgrund ihrer Befunde schätzt Jaccard, dass der südliche Ozean in Zukunft aufgrund steigender globaler Temperaturen stärker durchmischt wird und dadurch mehr CO2 in die Atmosphäre gelangt respektive dort bleibt und den Temperaturanstieg verstärkt. Die Pufferkapazität der Südpolarmeere dürfte demnach kleiner werden.
Literaturnachweis
Jaccard SL, Hayes CT, Martinez-Garcia A, Hodell DA, Anderson RF, Sigman DM, Haug GH. Two modes of change in southern ocean productivity over the past million years. Science, 22 March 2013: 1419-1423. DOI:10.1126/science.1227545
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