Endlich wissen wir, wie die Ozeane massiv Kohlenstoff speichern 🌍

Die Ozeane bergen ein gut gehütetes Geheimnis: natürliche Mechanismen, die organischen Kohlenstoff in ihren Tiefen speichern. Eine aktuelle Studie enthüllt diese Prozesse und bietet Schlüssel zur besseren Bekämpfung der globalen Erwärmung.


Meeressedimente spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Klimas, indem sie enorme Mengen an organischem Kohlenstoff speichern. Doch die Mechanismen, die diese Speicherung ermöglichen, waren bisher nur unzureichend verstanden. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universitäten Manchester und Leeds hat zwei Schlüsselprozesse identifiziert: Sorption und molekulare Umwandlung. Diese Entdeckungen, die in Nature Geoscience veröffentlicht wurden, könnten unseren Ansatz zur Kohlenstoffsequestrierung grundlegend verändern.

Sorption, ein unsichtbarer Schutzschild

Sorption bezieht sich auf die Adsorption von Kohlenstoffmolekülen an den mineralischen Oberflächen der Sedimente. Dieses Phänomen schafft eine chemische Barriere, die den organischen Kohlenstoff vor dem Abbau durch Mikroben und Enzyme schützt. Ohne diesen Mechanismus würde ein Großteil des Kohlenstoffs als CO₂ in die Atmosphäre zurückkehren.

Dieser Prozess ist besonders effektiv in den oberflächennahen Schichten der Sedimente. Er stabilisiert den Kohlenstoff, bevor er tiefer vergraben wird, wo er noch besser geschützt ist. Somit wirkt die Sorption als ein erstes, essentielles Filter für die langfristige Speicherung.

Molekulare Umwandlung, eine natürliche Alchemie

Die molekulare Umwandlung verändert die chemische Struktur der Kohlenstoffmoleküle. Kleine, reaktive Verbindungen verwandeln sich in größere, stabilere Moleküle, sogenannte Geopolymere. Diese widerstehen dem Abbau besser, was ihre Speicherung in den Sedimenten verlängert.

Dieser Prozess ergänzt die Sorption, indem er die Stabilität des organischen Kohlenstoffs erhöht. Zusammen bilden sie ein effektives Schutzsystem, das verhindert, dass der Kohlenstoff schnell in den atmosphärischen Kreislauf zurückkehrt.

Ein numerisches Modell für ein besseres Verständnis

Um diese Mechanismen zu erforschen, entwickelten die Forscher ein innovatives numerisches Modell. Dieses integriert Prozesse wie das Vergraben, die Hydrolyse von gelöstem organischem Kohlenstoff, Sorption und molekulare Umwandlung. Dank Monte-Carlo-Simulationen und künstlicher Intelligenz wurde das Modell verfeinert, um den realen Beobachtungen zu entsprechen.

Die Ergebnisse zeigen, dass bis zu 43,8 % des organischen Kohlenstoffs erhalten bleiben könnten, ein Wert, der deutlich über früheren Schätzungen liegt. Dieser Fortschritt ermöglicht ein besseres Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Prozessen der Kohlenstoffsequestrierung.

Implikationen für das Klima

Diese Entdeckungen eröffnen vielversprechende Perspektiven für den Kampf gegen den Klimawandel. Durch die Nachahmung oder Verstärkung dieser natürlichen Prozesse könnte die Kohlenstoffsequestrierung in den Ozeanen verbessert werden. Zum Beispiel könnte die Düngung der Ozeane optimiert werden, um das Wachstum von Phytoplankton zu fördern und die Kohlenstoffspeicherung zu erhöhen.

Darüber hinaus könnten diese Arbeiten die Entwicklung effektiverer Umweltpolitiken leiten. Indem wir menschliche Strategien an die natürlichen Fähigkeiten der marinen Ökosysteme anpassen, könnten wir die CO₂-Emissionen begrenzen und gleichzeitig die natürlichen Gleichgewichte bewahren.