Der Ozean als Kohlendioxidspeicher

Dr. Judith Hauck, stellvertretende Sektionsleiterin Marine Biogeochemie am Alfred-Wegener-Institut und Leitung der Nachwuchsgruppe Mariner CO2-Kreislauf und ökologische Rückkopplungsprozesse im Erdsystem (MarESys).

Globale Kohlenstoffbilanz

Anthropogene Kohlenstoffverteilung

Südpolarmeer

Wir Menschen stoßen jedes Jahr große Mengen Kohlendioxid (CO₂) aus. Knapp die Hälfte davon verbleibt in der Atmosphäre und treibt dort die globale Erwärmung voran. Die andere Hälfte wird vom Ozean und den Pflanzen an Land aufgenommen. Beide Systeme erweisen uns Menschen auf diese Weise einen großen Dienst. Ohne ihre Aufnahme und Speicherung von Kohlendioxid würde die Konzentration dieses Treibhausgases in der Atmosphäre heute nicht 412 ppm (parts per million, Stand: Dezember 2020) betragen, sondern etwa 600 ppm. Unter diesen Voraussetzungen läge die globale Erwärmung bei 3 bis 4 Grad Celsius – und nicht bei den bislang gemessenen 1,1 Grad Celsius.

Der Ozean allein hat seit dem Jahr 1850 so viel Kohlendioxid aufgenommen, wie im selben Zeitraum allein durch die Verbrennung von Erdöl freigesetzt wurde (75 ppm). Forschende gehen jedoch davon aus, dass dieser wichtige Klimaservice der Meere im Zuge der globalen Erwärmung abnehmen wird. Die Gründe dafür sind vielschichtig: Zunächst einmal lösen sich Gase deutlich schlechter im warmen als im kalten Wasser; das heißt ein wärmer werdendes Meer kann rein physikalisch weniger Kohlendioxid aufnehmen. Hinzu kommt, dass die stetige Aufnahme von Kohlendioxid zu einer Verschiebung des chemischen Gleichgewichtes im Meerwasser führt. Diese sogenannte Ozeanversauerung zieht ebenfalls eine Reduktion der CO₂-Aufnahmekapazität nach sich. Gleiches gilt, wenn sich Meeresströmungen klimabedingt verändern oder aber aufgrund von Veränderungen der Meeresumwelt (Erwärmung, Versauerung, Nährstoff- und Lichtverfügbarkeit) weniger Mikroalgen (Phytoplankton) wachsen und damit die biologische Produktivität des Ozeans abnimmt.