Den Kalziumkarbonatkreislauf im Nordpazifik verstehen

Oct 21, 2023

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Organischer Kohlenstoff und Kalziumkarbonat sind zwei entscheidende Bestandteile des Kohlenstoffkreislaufs des Ozeans. Organischer Kohlenstoff entsteht hauptsächlich aus der Photosynthese des Phytoplanktons, die Teil einer komplexen biologischen Pumpe ist. Calciumcarbonat hingegen stammt größtenteils von schalenbildenden Organismen wie Coccolithophoren, Foraminiferen und Zooplankton (Pteropoden). Wie und ob der Kalziumkarbonatkreislauf mit organischem Kohlenstoff im Nordpazifik interagiert, ist jedoch nicht genau geklärt.

In einer neuen Studie haben Subhas et al. nutzte Daten einer Sommerexpedition 2017, die fünf Stationen von Hawaii bis Alaska besuchte. Sie nutzten fortschrittliche experimentelle Werkzeuge, darunter hochauflösende Carbonatchemie; führte In-situ-Auflösungsexperimente mit Kohlenstoff-13 als Tracer durch; und nahm Partikelflussmessungen vor.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Kreisläufe von organischem Kohlenstoff und Kalziumkarbonat untrennbar miteinander verbunden sind. Die Autoren fanden heraus, dass die oberflächennahe Auflösung von Kalziumkarbonat im Ozean mit dem Verbrauch von organischem Kohlenstoff durch grasendes Zooplankton und atmende Meeresmikroben zusammenhängt. Die Daten zeigten, dass alle Organismen, die Kalziumkarbonat produzieren, auch damit verbundenen organischen Kohlenstoff erzeugten. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass die Aufteilung der Alkalinität zwischen den flachen und tiefen Ozeanen auf einen kombinierten Zyklus aus Produktion, Atmung und Auflösung zurückzuführen ist. Die Forscher stellen fest, dass der flache Alkalinitätszyklus ein wichtiger Bestandteil des Kohlenstoffkreislaufs sein könnte.

Die Schlussfolgerungen dieser Studie heben einen noch wenig erforschten Aspekt des marinen Kohlenstoffkreislaufs hervor, und die Klärung des Kohlenstofftransports in die Tiefsee habe Auswirkungen auf die Kohlenstoffspeicherung rund um den Globus, so die Autoren. (Globale biogeochemische Kreisläufe, https://doi.org/10.1029/2022GB007388, 2022)

—Aaron Sidder, Wissenschaftsjournalist