Wirkung des Meereisverlustes auf Biogeochemie im Polargebiet
Die in der Meereiszone stattfindenden biologischen und chemischen Prozesse sind noch nicht ausreichend untersucht worden, obgleich sie möglicherweise einen wichtigen Faktor bei den Erdsystemmodellen (ESM) ausmachen. Diesem Mangel an Wissen widmete sich das Projekt BISICLO (Biogeochemical cycles, sea ice and climate in the polar oceans), das die Konsequenzen des Rückzugs des Meereises für polare Meereslebewesen und die Biochemie untersuchte. Die Forscher erkundeten die Zusammensetzung der chemischen Elemente im Meereis unter Einsatz eines einzigartigen numerischen Werkzeugs für großräumige Meereismodelle mit der Bezeichnung LIM1D. Dabei handelte es sich um das erste verhältnismäßig vollständige biogeochemische Prozessmodell, das die Solephysik einbezieht. Die Resultate lieferten wertvolle Einblicke in die Dynamik zwischen Algen, Kohlenstoff, Sauerstoff, Nährstoffen und Gasen im Meereis. Dem LIM1D-Instrumentzufolge wurde dem Eis bei seiner Bildung Kohlenstoff hinzugefügt und über den Fluidtransport und Schmelzvorgänge in den Ozean freigesetzt. Man stellte auch fest, dass weitere Prozesse wie Verkalkung, Eisalgen und Eisatmosphärenaustausch von geringerer Bedeutung für die Abschätzung der Kohlenstoffbilanz im Meereis sind. Das ESM diente außerdem der Feststellung, ob der Rückgang des Meereises zu mehr oder weniger arktischen Mikroalgen führen wird. Man fand heraus, dass alle Modelle eine anfängliche Zunahme vorhersagten, eine langfristige Antwort aufgrund der Unsicherheiten bezüglich der Nährstoffbestände jedoch unmöglich war. Die Forscher sammelten außerdem mehr als 500 Meereisbohrkerne, die auf deutliche Weise belegten, dass sich Phosphate im Meereis ansammeln und dass Packeis aus der Antarktis sehr eisenreich ist. Beobachtungen wiesen ebenfalls darauf hin, dass sich die Beschaffenheit des Eisens aufgrund der Beziehung zu den Kontinenten und der organischen Substanzen in Meereis mit dem Abstand zur Küste veränderte. Diese Informationen werden für zukünftige ESM-Studien von äußerst hohem Nutzen sein. BISICLO wird Hilfestellung dabei geben, die Unsicherheiten der Klima- und Kohlenstoffzyklus-Klimavorhersagen in den Polargebieten zu reduzieren und den Wissenschaftlern zu ermöglichen, die Zusammensetzung der chemischen Stoffe im Meereis abzuschätzen. Durch einen Zuwachs an fundiertem Wissen über Meereisprozesse wird man ein klareres Bild über die Auswirkungen der Aktivitäten des Menschen auf den Klimawandel gewinnen.
Schlüsselbegriffe
Mikroalgen, Erdsystemmodelle, BISICLO, biogeochemisch, LIM1D
