Vom Menschen verursachter Eiseneintrag in den Südlichen Ozean zehnmal höher als bisher angenommen

Obwohl es wichtig ist, die CO2-Emissionen zu kontrollieren, um die globale Erwärmung abzuschwächen, hängt die Konzentration des Gases in der Atmosphäre auch davon ab, wie schnell es durch die Speicherung an Land und im Meer aus der Luft entfernt wird. Der Mikronährstoff Eisen ist für die ozeanische Kohlenstoffspeicherung von entscheidender Bedeutung, da er die Produktion von chemischer Energie in marinen Ökosystemen durch Photosynthese (bekannt als Eisendüngung) unterstützen kann, ein Prozess, bei dem CO2 in O2 und organische Verbindungen umgewandelt wird.

Im Allgemeinen geht man davon aus, dass der Eiseneintrag aus der Atmosphäre in den Ozean hauptsächlich aus natürlichen Quellen stammt. Eine in der Fachzeitschrift npj Climate and Atmospheric Science veröffentlichte Studie unter der Leitung der außerordentlichen Professoren Hitoshi Matsui und Mingxu Liu von der Graduate School of Environmental Studies der Universität Nagoya und in Zusammenarbeit mit den Universitäten Cornell und Colorado ergab jedoch, dass der Beitrag des vom Menschen verursachten Eisens im Südlichen Ozean wahrscheinlich viel größer ist als bisher angenommen. Er könnte sogar bis zu zehnmal höher sein. Dies könnte Auswirkungen auf das künftige Umweltmanagement haben.

Der vom Menschen verursachte Beitrag zum Eisengehalt wird größtenteils durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt, bei der Eisen in die Atmosphäre freigesetzt und dann in entfernte Ozeane transportiert wird. Um besser zu verstehen, wie sich menschliche Aktivitäten auf die Eisenkonzentration auswirken, kombinierten die Wissenschaftler die durch Flugzeugmessungen gewonnenen Daten mit einem fortschrittlichen globalen Atmosphärenmodell.

Sie fanden heraus, dass das vom Menschen verursachte Eisen mit einem prozentualen Anteil von bis zu 60 % einen wesentlichen Beitrag zur Eisenzufuhr aus der Atmosphäre in den Ozean in der Region des Südlichen Ozeans darstellt. Im Gegensatz dazu schätzten frühere Studien, dass nur 10 % des Eisens vom Menschen stammt, und unterschätzten damit den Beitrag der anthropogenen Quellen erheblich.

Das Modell ergab auch, dass die Zufuhr von Eisen aus der Atmosphäre in den Ozean in dieser Region erheblich zurückgehen wird, was unerwartete Folgen für das künftige Klima haben könnte. Mit weniger Eisen in der Atmosphäre könnte die Photosynthese des Phytoplanktons zurückgehen, was zu einem Rückgang der ozeanischen Aufnahme von atmosphärischem CO2 führt. Erhöhte CO2-Werte werden mit der globalen Erwärmung in Verbindung gebracht.

“Eisen ist ein entscheidender Mikronährstoff für die Aufrechterhaltung des Phytoplanktonwachstums und der Primärproduktion im Südlichen Ozean, wo es den atmosphärischen CO2-Gehalt moduliert”, sagte Dr. Matsui. “Ein potenzieller Rückgang der Eisenverfügbarkeit, der mit der Verschärfung der Kontrollen der weltweiten Emissionen fossiler Brennstoffe in den kommenden Jahrzehnten einhergeht, könnte die Kohlenstoffspeicherung in den marinen Ökosystemen einschränken und die globale Erwärmung sogar noch verschärfen.

Die Erreichung des Ziels der globalen Kohlenstoffneutralität durch die Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe in den kommenden Jahrzehnten würde die vom Menschen verursachten Emissionen erheblich verringern. In Verbindung mit der Erwärmung der Atmosphäre könnte dies Auswirkungen auf das Klima haben. Künftige Modelle müssen die Rolle der anthropogenen Quellen bei der Eisendüngung im Südlichen Ozean vollständig berücksichtigen.

Datum: Mai 23, 2022
Quelle: Universität Nagoya


Journal Reference:

  1. Mingxu Liu, Hitoshi Matsui, Douglas S. Hamilton, Kara D. Lamb, Sagar D. Rathod, Joshua P. Schwarz, Natalie M. Mahowald. The underappreciated role of anthropogenic sources in atmospheric soluble iron flux to the Southern Oceannpj Climate and Atmospheric Science, 2022; 5 (1) DOI: 10.1038/s41612-022-00250-w

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