US-Ozeanograph zeigt, dass Regen dem Ozean hilft, mehr Kohlenstoff zu binden als gedacht
Jüngste Forschungsergebnisse bestätigen, dass Regen dazu beiträgt, dass der Ozean bis zu 7 % mehr Kohlenstoff bindet als bisher angenommen. Wir erzählen Ihnen die besondere Geschichte eines Forschers, der nach mehr als drei Jahrzehnten Arbeit zu diesem Ergebnis kam.
Diese Geschichte ist vergleichbar mit dem Fall, dass Sie nur noch wenig Geld auf Ihrer Kreditkarte haben und die Bank Ihnen mitteilt, dass sie Ihren Kreditrahmen ein wenig erweitert. Die Schulden gehen weiter, aber jetzt hat man etwas mehr Zeit. Wir wollen sehen, wie wir diese alltägliche Geschichte auf die Atmosphäre übertragen können, in der wir leben. Bisher wurden Niederschläge bei der Berechnung der Kohlenstoffaufnahmekapazität des Ozeans nicht berücksichtigt, aber eine neue Schätzung zeigt, dass sie die Senke des Ozeans um 5-7 % erhöhen. Schenken Sie uns ein wenig mehr Anerkennung!
Werfen wir nun einen Blick in die Realität. Wie Live Science berichtet, installierte David Ho vor drei Jahrzehnten zwei rosafarbene Kinderbecken mit Dinosaurier-Motiven auf dem Parkplatz eines NOAA-Gebäudes in Miami, wo es nachmittags häufig zu Gewittern kam. Er war 22 Jahre alt, hatte gerade sein Universitätsstudium beendet und arbeitete als Techniker bei der NOAA. Er füllte beide Becken mit Wasser, fügte ein Tracergas hinzu und legte eine Plane als Kontrolle über eines der Becken.
Dann ließ er sich Zeit, um zu warten, und beobachtete dann über mehrere Monate hinweg, wie der Regen fiel und sich sammelte. Dabei entnahm er mit Glasspritzen Proben aus jedem Becken. Was folgt, sind David Ho's Worte, nicht unsere: "Es war ziemlich miserabel. Aber ich habe einige interessante Ergebnisse erhalten". Davids Pelopincho hätte der Wissenschaft damals geholfen! Schauen wir uns seine Geschichte weiter an, um die Ergebnisse zu erfahren.
Wie Regen den Prozess unterstützt
Mit diesen frühen Experimenten gelang es David Ho nachzuweisen, dass Regen die Übertragungsrate von Kohlendioxid (CO2) erhöht, d. h. die Effizienz, mit der es von der Luft ins Wasser übertragen wird. Ho, heute Ozeanograph an der University of Hawaii in Manoa, forscht seither weiter zu diesem Thema und analysiert den Effekt in einem Regensimulator der NASA und bei Forschungsreisen im Pazifik. Mit mehr Mitteln als den von Dinosauriern gezogenen Schwimmbecken von vor drei Jahrzehnten halfen seine Beobachtungen, die Rolle des Regens bei der CO2-Aufnahme zu verstehen.
Ihre jüngste Studie, die in Nature Geoscience veröffentlicht wurde, ist der Höhepunkt dieser Arbeit und liefert die erste umfassende, globale Schätzung darüber, was mit den CO2-Flüssen passiert, wenn Regen den Ozean erreicht. Auch andere Forscher des Institut Polytechnique de Paris waren an der Studie beteiligt.
Es mag überraschen, dass es so lange gedauert hat, diesen Prozess zu quantifizieren, aber das liegt zum Teil daran, dass es sich um ein schwer zu untersuchendes Problem handelt", so Ho. Die Arbeit muss nun von Fachkollegen begutachtet werden, damit sie von der wissenschaftlichen Gemeinschaft wirklich anerkannt wird, aber alles deutet darauf hin, dass ihr Beitrag zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkung zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen in diesem komplexen Prozess sehr aufschlussreich sein wird.
Daten, die helfen, die Realität zu verstehen
Es ist wichtig zu verstehen, dass die Aufnahme von Kohlendioxid im Ozean nicht gleichmäßig erfolgt. Einige Regionen wirken als Senken und ziehen das Gas nach unten, während andere Gebiete es freisetzen. In der Zusammenfassung der Studie wird darauf hingewiesen, dass Niederschläge die lokalen physikalischen und biogeochemischen Eigenschaften der Meeresoberfläche verändern, dass aber ihre räumliche und zeitliche Variabilität dazu geführt hat, dass sie bei Studien über die globale Kohlenstoffaufnahme im Meer übersehen wurden.
Dieser ganze Prozess zeigt, wie wichtig es ist, die Qualität und die Datenerfassung für jede Variable zu verbessern, um die beteiligten Prozesse besser zu verstehen. Diese Aufgabe erfordert Zeit, manchmal viel Zeit für Spezialisten, um zu endgültigen Schlussfolgerungen zu gelangen. Und manchmal brauchen sie Köpfe wie den von Ho, der selbst mit wenigen Mitteln wie seinen beiden Dinosaurierbecken einen Weg beschreiten konnte, der heute unschätzbare Daten für die Wissenschaft in einer Welt liefert, die zeigt, wie sich die Ozeane erwärmen.
Verschiedene physikalische und chemische Prozesse in der Gas- und Flüssigphase des Wassers steuern den Transfer von CO2 zwischen der Atmosphäre und dem Ozean. Regen beeinflusst die Grenzflächenströmung, indem er die Turbulenzen im Ozean erhöht und das CO2-Konzentrationsgefälle zwischen der Luft und dem Meer moduliert. Gleichzeitig führen Regentropfen dem Ozean das CO2 zu, das sie bei ihrem Fall durch nasse Ablagerung aufgenommen haben. In dieser Studie wurde eine umfassende Schätzung dieser Auswirkungen auf die globale Kohlenstoffaufnahme des Ozeans im Zeitraum 2008-2018 auf der Grundlage von Satelliten- und In-situ-Beobachtungsdaten sowie Reanalysen vorgenommen.
Quellenhinweis:
Parc, L., Bellenger, H., Bopp, L. et al. Global ocean carbon uptake enhanced by rainfall. Nat. Geosci. 17, 851–857 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01517-y