Neue Erkenntnisse zur Dynamik natürlicher Kohlenstoffkreisläufe
Ein internationales Forscherteam rekonstruierte für die letzte Eiszeit marine und terrestrische Kohlenstoffvorräte und Produktivität. Kombinierte Isotopenanalysen bildeten dabei die Basis für globale Berechnungen und Modelle. Die im Fachblatt Nature veröffentlichte Studie wurde teilweise über das Projekt MOTIF (Models and observations to test climate feedbacks) gefördert, das mit mehr als 181.000 EUR unter dem Programm "Energie, Umwelt und nachhaltige Entwicklung" des Fünften Rahmenprogramms (RP5) finanziert wurde. Wie die Forscher unter Leitung des Laboratoire des Sciences du Climat et l'Environnement in Frankreich ausführen, ist das atmosphärische Kohlendioxid (CO2) eines der wichtigsten Treibhausgase, dessen steigende Konzentration als Hauptursache der globalen Erwärmung angesehen wird. Betont wird auch, dass zu früheren Zeiten, zwischen Eiszeiten und wärmeren Perioden, die atmosphärischen CO2-Konzentrationen um rund 100 ppm (parts per million) stiegen - von 180 ppm in Eiszeiten bis auf 280 ppm in wärmeren Perioden. Durch direkte Messungen an atmosphärischem Kohlenstoff, der in Luftblasen tief in antarktischen Eisschichten eingeschlossen ist, war es möglich, Veränderungen der atmosphärischen Kohlenstoffvorräte zu rekonstruieren. Trotzdem ist kaum erklärbar, wie zwischen den glazialen und interglazialen Klimaperioden Schwankungen in Höhe von 100 ppm auftreten konnten. Genauso schwierig ist es, exakte Schätzungen zu marinen und terrestrischen Kohlenstoffvorräten abzugeben. In ihrer Studie hatten die Forscher Messungen an atmosphärischen Sauerstoffisotopen (18O), Kohlenstoffisotopen (13C) in Meeressedimenten und an Eiskernen mit dynamischen globalen Vegetationsmodellen zusammengeführt. "Die Differenz zwischen glazialem und vorindustriellem Vorrat an Kohlenstoff, der in der terrestrischen Biosphäre gebunden ist, beträgt lediglich 330 Petagramm (1 Mrd. Tonnen), was deutlich weniger ist als bisher vermutet", erklärt Dr. Marko Scholze von der School of Earth Sciences der Universität Bristol im Vereinigten Königreich. "Die Aufnahme von Kohlenstoff in Pflanzen und Boden, die der terrestrischen Produktivität einer Eiszeit entspricht, lag nur bei rund 40 Petagramm pro Jahr und war daher viel niedriger: sie machte ein Drittel der heutigen Produktivität aus und kaum halb soviel wie in der vorindustriellen Zeit." Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass damals der Kohlenstoffkreislauf in der terrestrischen Biosphäre - also die Zeit zwischen Aufnahme durch Photosynthese und Freisetzung von Kohlenstoff durch Absterben von Pflanzen - sehr viel kleiner gewesen sein muss als im heutigen wärmeren Klima. Den Forschern zufolge gab es zum Höhepunkt der letzten Eiszeit (der Periode vor 26.500 bis 19.000 Jahren, als die Eisausdehnung am größten war) an Land wohl eine sehr viel größere Menge an elementarem (nicht abbaubarem) Kohlenstoff. "Dieser inerte Kohlenstoff muss in den Permafrostböden und großen Torfmooren der nördlichen Tundraregionen lagern", lautet die Schlussfolgerung der Forscher. Die Ergebnisse der Studie werfen neues Licht auf die Dynamik natürlicher Kohlenstoffkreisläufe.Weitere Informationen erhalten Sie hier: Nature Geoscience: http://www.nature.com/ngeo/index.html(öffnet in neuem Fenster) Laboratoire des Sciences du Climat et l'Environnement: http://www.lsce.ipsl.fr/(öffnet in neuem Fenster)
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Frankreich