3. Das Globale Förderband und die globale Erwärmung (1/2)

Das Globale Förderband hat einen starken Einfluss darauf, wie unser Planet mit der zunehmenden Menge an Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre zurechtkommt:

• In Wechselwirkung mit dem globalen Kohlenstoffkreislauf nimmt es CO₂ aus der Luft auf und lagert es in der Tiefsee.
• Es beeinflusst die möglichen Auswirkungen der globalen Erwärmung auf regionale Klimaverhältnisse wie Temperatur und Niederschlagsmenge.

Die Tiefsee: ein Zwischenlager für CO₂

Der Ozean enthält mehr als 50 mal so viel CO₂ wie die Atmosphäre, ein Großteil davon liegt eingeschlossen in der Tiefsee, weit weg von der Atmosphäre. Zur Zeit absorbiert der Ozean etwa ein Drittel aller CO₂-Emissionen auf der ganzen Welt, doch dies könnte sich in Zukunft ändern.

Wie atmosphärisches CO₂ in die Tiefsee kommt, geschieht auf zwei Wegen:

• Durch den direkten Weg: CO₂ wird im Wasser gelöst und sinkt im Nordatlantik ab; dies ist die 'physikalische Pumpe'.
• Durch die 'biologische Pumpe': wenn tote Meereslebewesen absinken und verwesen.

In Auftriebsgebieten und im Südlichen Ozean kehrt 'alter Kohlenstoff' (vor Jahrhunderten im Ozean gelagerter Kohlenstoff) an die Oberfläche zurück.

Das CO₂ wird absorbiert

Generell gilt: Die Menge des Gases, das im Wasser aufgelöst wird, ist proportional zu der Menge des Gases, das in der Atmosphäre vorhanden ist. Dennoch spielen auch Temperatur (T) und Salzgehalt (S) eine wichtige Rolle. Je höher T oder S ist, desto weniger Gas löst sich im Meerwasser.

1. Auf seiner Reise Richtung Nordwesten kühlt das Wasser des Golfstroms langsam ab. Auch der Salzgehalt verändert sich allmählich (siehe Karte). Wie wirkt diese Veränderung auf die Fähigkeit des Wassers, CO₂ aufzunehmen?
2. Wie würde die globale Erwärmung die CO₂-Aufnahme des im Nordatlantik absinkenden Wassers beeinflußen?

Wie wird CO₂im Meerwasser gelagert?

Aufgrund der niedrigen CO₂-Konzentration der Atmosphäre (390 ppm oder 0,039%) kann Meerwasser mehr CO₂ aufnehmen als erwartet.

Wenn CO₂ in das Wasser übergeht, reagiert es mit dem Wasser und verwandelt sich in Hydrogencarbonat- (HCO₃^-) sowie Carbonat- (CO₃^2-) Ionen. Dies reduziert die Menge des gelösten CO₂-Gases und ermöglicht das Wasser, mehr Gas aus der Atmosphäre aufzunehmen.

Meeresschnee

Als Meeresschnee wird der fortwährende Schauer organischer Partikel von der sonnendurchfluteten oberen Schicht des Meeres in die Tiefsee bezeichnet. Im Schnee befinden sich in lockeren Flocken zusammen-gepresste Partikel toter oder sterbender Pflanzen und Tiere, Fäkalien und anorganischer Staub. In der Tiefsee dient der Schnee anderen Lebewesen als Nahrung oder wird dort abgebaut.

Dieser Mechanismus zum Transport von Kohlenstoff in die Tiefsee wird als biologische Kohlenstoffpumpe bezeichnet.

1. Welche Auswirkung hat der Meeresschnee auf die CO₂-Konzentration in der Tiefsee?
2. Wie ist der Unterschied zwischen dem CO₂-Gehalt in neu entstandenem Tiefenwasser und dem CO₂-Gehalt in 'altem Wasser', das vor hunderten von Jahren die Oberfläche verlassen hat?
3. Was könnte mit dem CO₂ im 'alten Wasser' passieren, wenn es zurück an die Oberfläche aufsteigt?

Die Rückkehr an die Oberfläche

Altes Wasser ist reich an pflanzlichen Nährstoffen, so dass die Regionen, in denen es wieder an die Oberfläche steigt, eine hohe Vegetation vorweisen. Im Wasser nehmen die Pflanzen bereits einen großen Teil des CO₂ auf, bevor es wieder freigesetzt wird. Ein Teil davon kehrt dann zurück in die Tiefsee als Meeresschnee. Auftriebsgebiete und der Südliche Ozean bleiben dennoch Quellen von atmosphärischem CO₂.

Zur Zeit setzen diese Quellen weniger CO₂ in die Luft frei als das NADW und die biologische Kohlenstoffpumpe in die Tiefsee bringen.

1. Was glauben Sie, könnte passieren, wenn das Tiefenwasser, das nach dem Beginn der Industrialisierung entstand, zurück zur Oberfläche aufsteigt?
2. Welche Auswirkungen könnte dies zukünftig auf die Fähigkeit des Ozeans haben, CO₂-Emissionen aufzunehmen?