Kohlenstoffsenken: der Fischfaktor

Durch die EU geförderte Forschungsarbeiten haben enthüllt, wie die Eingeweide von grätigen Fischen im Meer zum marinen Kohlenstoffkreislauf beitragen, der sich aufgrund des wachsenden CO2-Anteils in der Atmosphäre schnell verändert. Die in der Fachzeitschrift Science veröffent...

Durch die EU geförderte Forschungsarbeiten haben enthüllt, wie die Eingeweide von grätigen Fischen im Meer zum marinen Kohlenstoffkreislauf beitragen, der sich aufgrund des wachsenden CO2-Anteils in der Atmosphäre schnell verändert. Die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Ergebnisse trugen zur Lösung eines alten wissenschaftlichen Rätsels bei und eröffneten neue Wege für die Forschungen zum Kohlenstoffkreislauf.

Wenn Kalk auf den Meeresgrund sinkt, löst es sich auf und macht das Meerwasser alkalisch. Dies wurde bisher hauptsächlich mikroskopischem Meeresplankton zugeschrieben, dessen "Skelette" nach dem Absterben in die Tiefe sinken. Tatsächlich wandern viele Arten zwischen seichten Futtergründen und tieferen Regionen, wo sie CO2 ausscheiden, hin und her. Damit transportieren sie CO2 aus der Atmosphäre in die Tiefsee.

In der vorliegenden Studie schätzten Forscher aus dem Vereinigten Königreich, den USA und Kanada, dass zwischen 3% und 15% dieses Kalkes (Kalziumcarbonat) tatsächlich in den Eingeweiden von Grätenfischen produziert und von den Fischen unabhängig von den Mahlzeiten ausgeschieden werden. Ihrer Entdeckung erklärt teilweise, warum der Kohlenstoff eher in den oberen 1.000 Metern der Meere abgegeben wird, anstatt in tieferen Regionen, wo tote Planktonkörper zu finden sind.

Dr. Rod Wilson von der Universität Exeter (Vereinigtes Königreich) sagte: "Unsere vorsichtigsten Schätzungen besagen, dass 3% bis 15% der Carbonate in den Ozeanen von Fischen stammen, aber dieser Anteil könnte auch dreimal so hoch sein. Wir wissen auch, dass sich Carbonate von Fischen wesentlich von denen unterscheiden, die von Plankton produziert werden. Zusammen können diese Erkenntnisse dabei helfen, ein altes Rätsel der Meereschemie zu lösen, aber sie zeigen uns auch die Grenzen unseres derzeitigen Verständnisses des marinen Kohlenstoffkreislaufs auf."

Grätenfische trinken ständig Meerwasser; sie nehmen eine große Menge an Kalzium auf, das sie dann in Kalziumcarbonatkügelchen umwandeln, die man als "Darmsteine" bezeichnet. Diese Steine werden dann in einem Prozess ausgeschieden, der unabhängig von der Verdauung und der Fäkalienproduktion abläuft. In dieser Studie fand man heraus, dass diese Carbonate löslicher sind als die von Plankton produzierten. Dies erklärt, warum sie sich in höheren Regionen auflösen.

Die Biologen nutzten zwei komplett unterschiedliche wissenschaftliche Ansätze, um Größe, Zusammensetzung und Menge der marinen Fische in den Meeren der Welt zu modellieren. Beide Ansätze beruhten auf Satellitentechnologie und nutzten Schätzungen der Phytoplanktonkonzentrationen und Modelle der Umwandlung organischer Materie anhand der Nahrungskette, die aus Daten der Satellitenbeobachtung stammten.

Ihre Daten ermöglichten ihnen eine Schätzung des gesamten Fischvorkommens im Ozean: zwischen 812 und 2.050 Tonnen. Weitere Berechnungen führten sie zu dem Schluss, dass Grätenfische pro Jahr rund 110 Millionen Tonnen Kalziumcarbonat produzieren. Zusammengenommen zeigen ihre Erkenntnisse, dass der Einfluss von Fisch auf den Kohlenstoffkreislauf enorm ist.

"Diese Studie ist tatsächlich ein erster Blick auf den riesigen Einfluss von Fisch auf unseren Kohlenstoffkreislauf - und auf die Frage, weshalb wir ihn in unseren Ozeanen benötigen", erklärte Dr. Christensen von der Universität von British Columbia in Kanada. "Wir müssen den derzeitigen Trend der Ausbeutung der Meere stoppen und diese unerkannten Verbündeten gegen den Klimawandel pflegen."

Die Forscher sagen voraus, dass wachsende Meerestemperaturen und steigende CO2-Konzentrationen dazu führen werden, dass Fische sogar noch mehr Kalziumcarbonatproduzieren, da höhere Temperaturen den gesamten Stoffwechsel bei Fischen anregen. Allerdings wird dies durch die sinkende Zahl von Fischen ausgeglichen.

Zum Abschluss sagte Dr. Wilson: "Wir haben wirklich erst die Oberfläche des Wissens über die Chemie und das Schicksal der Fischcarbonate angekratzt. Angesichts derzeitiger Besorgnisse über die Versauerung unserer Meere durch globale CO2-Emissionen ist es wichtiger denn je, zu wissen, wie das pH-Gleichgewicht im Meer normalerweise aufrechterhalten wird. Aufgrund der Auswirkungen des weltweiten Klimawandels wird der Einfluss von Fisch auf die Chemie unserer Meere in Zukunft wahrscheinlich noch zunehmen. So ist es also besonders wichtig, dass wir auf dieser Forschungsarbeit aufbauen, um diese Prozesse und ihre Auswirkungen auf einige unserer wertvollsten marinen Ökosysteme vollständig zu verstehen."

Länder

Kanada, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten