Entschlüsselung des globalen Kohlenstoffkreislaufs anhand von Modellen
Mit dem Wandel der Klimaveränderung von einer Prognose zur Realität wird dem globalen Kohlenstoffkreislauf mehr und mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Die Ozeane sind ein wichtiger Speicher für Kohlenstoff aus der Atmosphäre, in den Sedimentschichten auf dem Meeresboden werden jedoch große Mengen Methan erzeugt, das Kohlenstoff enthält. Im Rahmen des METROL-Projektes hat die Universität Utrecht in den Niederlanden ihre Erfahrungen mit reaktiven Transportmodellen (RTM) eingesetzt, um ein Modell für die anaerobe Oxidation von Methan (AOM) zu entwickeln. AOM ist ein wichtiger Mechanismus, der die aus dem Sediment an die Wassersäule abgegebene Methanmenge begrenzt. Die Berechnungen für das RTM enthalten eine Kombination aus theoretischen, experimentellen und Felddaten, die wichtige biologische, geochemische und physikalische Prozesse beschreiben. Die Modellentwicklung wurde mithilfe des Biogeochemical Reaction Network Simulator (BRNS) durchgeführt, der eine webbasierte Modellierungsplattform, einen Automatic Code Generator und einen Numerical Solver enthält. Ein einfaches, mit BRNS entwickeltes AOM-Modell wurde bei METROL eingesetzt, um die AOM im Kattegatt, Skagerrak und der Bucht von Aarhus zu schätzen. Untersuchungen zur Empfindlichkeit ergaben, dass hydrogenotrophe Sulfatverringerung und acetotrophe Methanbildung die wichtigsten Faktoren bei der AOM sind. Eine weitere wichtige Erkenntnis war, dass die AOM-Rate im Gegensatz zu bisherigen Vermutungen unabhängig von der Wassertiefe ist. Die Niederländischen Forscher haben das erste Modell bereits durch komplexere Versionen ersetzt. Weitere Informationen unter http://www.geo.uu.nl/~rtm(öffnet in neuem Fenster). Zusätzlich zum Download der vorhandenen Modelle können Besucher mit dem BRNS-Tool eigene RTMs erstellen.
