Ein Klimasilberstreifen, der möglicherweise nicht existiert
Jahrzehntelang hielten Klimawissenschaftler an einer vorsichtig optimistischen Theorie über den Südlichen Ozean fest: Wenn die globalen Temperaturen steigen und antarktische Gletscher schmelzen, würde das im Eis eingeschlossene Eisen in die umgebenden Gewässer freigesetzt werden, was das Wachstum riesiger Blüten mikroskopisch kleiner Algen anregen würde. Diese Phytoplankton würden dann beim Wachsen Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und eine natürliche negative Rückkopplungsschleife erzeugen, die die erwärmende Wirkung von Treibhausgasemissionen teilweise ausgleichen könnte.
Neue Forschung stellt diese beruhigende Erzählung nun in Frage. Wissenschaftler, die den Südlichen Ozean untersuchen, haben erhebliche Probleme mit der Eisendüngungs-Theorie gefunden und deuten darauf hin, dass der Prozess als Kohlenstoffsenke weit weniger effektiv ist als bisher angenommen.
Wie die Theorie funktionieren sollte
Die Eisendüngungshypothese stützt sich auf eine gut etablierte Beobachtung: Große Bereiche des Südlichen Ozeans sind nährstoffreiche, chloropharme Zonen. Diese Gewässer enthalten reichlich Stickstoff, Phosphor und andere für das Wachstum von Phytoplankton benötigte Nährstoffe, doch die Algenpopulationen bleiben überraschend gering. Der limitierende Faktor ist Eisen — ein Spurenelement, das Phytoplankton in winzigen Mengen benötigt, das aber in diesen abgelegenen Ozeangewässern selten ist.
Antarktische Gletscher enthalten Eisenpartikel, die bei ihrer Entstehung vom Grundgestein abgekratzt wurden. Wenn Gletscher Eisberge kalben und an ihren Rändern schmelzen, wird dieses Eisen in den umgebenden Ozean freigesetzt. Die Theorie sagte voraus, dass beschleunigtes Schmelzen durch den Klimawandel dem Südlichen Ozean zunehmende Mengen an Eisen liefern würde, was größere und häufigere Phytoplanktonblüten auslösen würde.
Wo die Theorie zusammenbricht
Die neue Forschung identifiziert mehrere Probleme in dieser Argumentationskette. Erstens ist die Form, in der Eisen aus schmelzenden Gletschern freigesetzt wird, von enormer Bedeutung. Nicht alles Eisen ist für Phytoplankton biologisch verfügbar. Ein Großteil des Eisens in Gletscherschmelzwasser ist in mineralischen Formen gebunden, die von Mikroorganismen nicht leicht aufgenommen werden können.
Zweitens breitet sich Gletscherschmelzwasser in verdünnten Strähnen über die Ozeanoberfläche aus und verteilt das ohnehin begrenzte bioverfügbare Eisen über riesige Gebiete, anstatt es in Mengen zu konzentrieren, die ausreichen würden, um große Blüten auszulösen.
Drittens können höhere Ozeantemperaturen die Rate erhöhen, mit der organisches Material abbaut, bevor es in die Tiefe sinkt, was den absorbierten Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre freisetzt. Veränderungen in den Meeresströmungsmustern können auch die Effizienz der biologischen Pumpe reduzieren.
Auswirkungen auf Klimamodelle
Die Schwächung der Eisendüngungs-Theorie hat direkte Auswirkungen auf die Klimamodellierung. Wenn die Rückkopplung schwächer als angenommen ist, könnten bestimmte Klimaprojektionen das Tempo und das Ausmaß zukünftiger Erwärmung unterschätzen.
Das große Bild
Die Forschung bedeutet nicht, dass Eisendüngung überhaupt keine Rolle in der ozeanischen Kohlenstoffdynamik spielt. Aber sie legt nahe, dass es fehlgeleitet ist, auf beschleunigtes Gletscherschmelzen zu zählen, um einen Klimavorteil zu erzielen. Der Nettoeffekt des Gletscherverlustes bleibt überwältigend negativ: steigende Meeresspiegel, gestörte Meeresströmung, Süsswasserverdünnung polarer Gewässer. Die Verantwortung für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen liegt nach wie vor vollständig in menschlichen Händen, mit weniger natürlichen Sicherheitsnetzen als einige Modelle nahegelegt hatten.
