Changing Arctic Carbon cycle in the cOastal Ocean Near-shore - CACOON

CACOON ist Teil eines Forschungsprojektverbundes zum Thema “Changing Arctic Ocean“. Kaum eine Region hat sich in den vergangenen Jahrzehnten so stark erwärmt wie die Arktis. Ziel der Projekte ist es, den Einfluss dieser Erwärmung auf das globale Klima und auf die Lebensgemeinschaften in den Polarregionen zu untersuchen. CACOON, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das britische Natural Environment Research Council (NERC) trägt somit dazu bei, eine der unwirtlichsten Regionen unseres Planeten besser zu verstehen.

Hintergrund des CACOON Projektes:

Arktische Flüsse transportieren rund 13% des gesamten organischen Kohlenstoffs, der weltweit vom Ozean in den Arktischen Ozean (AO) transportiert wird. Arktische Schelfmeere werden daher von terrestrischen Kohlenstoffpools dominiert, und ihre physikalischen und biologischen Prozesse sind eng mit Süßwasserzuflüssen verbunden. Arktische terrestrische Ökosysteme enthalten große Mengen an gefrorenem Kohlenstoff im Untergrund, bekannt als Permafrost. Diese Permafrostablagerungen gelten als bedeutender Kohlenstoffspeicher, der durch Auftauen und Mobilisierung wieder klimarelevant werden kann, auch auf der globalen Skala.

Der Klimawandel führt bereits zu Permafrosttauen, Meereisrückgang und zunehmenden Flusswassereinträgen. Das wiederum setzt wichtige Rückkopplungen zwischen terrestrischen Ökosystemen und der AO in Gang. Die Bedeutung der gesamten Nahküstenregion, die aus mehreren eng miteinander verbundenen Ökosystemen besteht, zu denen Flüsse, Deltas, Flussmündungen und der Kontinentalschelf gehören, wird oft übersehen und ist derzeit kaum verstanden. Saison-explizite Studien fehlen, was unsere Fähigkeit stark einschränkt die Auswirkungen von saisonaler Verschiebung von Süßwassereinträgen, konzentrierteren Nährstoffgehalten und größeren Anteilen von Permafrost-abgeleiteten Kohlenstoff auf Küstenwasserprozesse und Rückkopplungen vorherzusagen. CACOON zielt darauf ab, diese Wissenslücke durch detaillierte Untersuchungen der küstennahen Regionen der beiden großen arktischen Flüsse Lena und Kolyma zu schließen, die zusammen 19% der gesamten pan-arktischen Wassereinzugsgebiete abdecken, die zur AO beitragen.

Ziele von CACOON

CACOON quantifiziert die Auswirkungen des sich verändernden Süßwasserexports und des terrestrischen Permafrosttauens auf die Art und das Schicksal der in den arktischen Küstengewässern angelieferten organischen Substanz (OM) und die daraus resultierenden Veränderungen der Ökosystemfunktionen in der Küsten-AO. Wir werden dies durch eine kombinierte Beobachtungs-, Experimental- und Modellierungsstudie erreichen. Wir werden Laborexperimente durchführen, um die Anfälligkeit des terrigenen Kohlenstoffs für abiotische und biotische Umwandlungen und Verluste zu parametrisieren und daraus ein marines Ökosystemmodell abzuleiten, das in der Lage ist, die wichtigsten biogeochemischen Kreisläufe von Kohlenstoff, Nährstoffen und OM zu repräsentieren. Wir werden dieses Modell anwenden um zu untersuchen, wie zukünftige Änderungen des Süßwasserabflusses und des terrigenen Kohlenstoffflusses die biogeochemische Struktur und Funktion von Schelfökosystemen verändern.

CACOON ist ein internationales Projekt mit Projektpartnern in Deutschland, Großbritannien, USA, Russland und Norwegen.