Der Ozean ist der größte Speicher für Kohlendioxid (CO2), den wir kennen. Nicht nur weil CO2 in Wasser löslich ist, sondern auch weil Milliarden und Abermilliarden winzig kleiner Planktonalgen das schädliche Treibhausgas bei der Fotosynthese in ihren Stoffwechsel einbauen. Letzteres ist auch deshalb wichtig, weil ein Teil der abgestorbenen Algen auf den Meeresboden sinkt und so für Jahrtausende aus der Kohlendioxidbilanz "verschwindet". Tatsächlich würde die globale Erwärmung ohne diese Pufferwirkung um einiges höher ausfallen.
Allerdings gibt es Anzeichen, dass das Algenaufkommen trotz des CO2-Überangebotes und gemütlich warmer Temperaturen eher zurückgeht - und dass im Weltozean regelrechte arten- und nährstoffarme Wüsten entstehen. Großflächige Daten hierzu liefern Satellitenbeobachtungen, die den Chlorophyllgehalt im Ozean messen. Doch die elektromagnetischen Wellen der Satelliten dringen nur wenige Meter unter die Meeresoberfläche und zeigen daher womöglich nicht die ganze Wahrheit. Insbesondere die Keimstadien vieler Algenarten lauern in der Tiefe und führen lokal begrenzt immer wieder zu regelrechten Algenblüten wie etwa Blaualgenteppiche in der sommerlichen Ostsee.
Wie Algen letztendlich auf steigende Temperaturen und mehr Kohlendioxid im Meer reagieren - ob Blüte oder Wüste -, ist räumlich und zeitlich nur schwer vorhersagbar. Am KlimaCampus prüfen wir derzeit die Möglichkeit, dem Einfluss des Klimawandels auf das Plankton durch Modellrechnungen auf die Spur zu kommen. Dabei gibt es zwischen den physikalischen und chemischen Parametern im Ozean (etwa Temperatur und Nährstoffgehalt) und der Biologie der Algen zahlreiche Wechselwirkungen. Zum Beispiel verhindern dichte Algenteppiche an der Oberfläche, dass Licht in tiefere Wasserschichten dringt, und drosseln dort die Fotosynthese und damit den CO2-Umsatz.
Oberflächennahe Schichten heizen sich durch diesen Mechanismus tendenziell auf, weil mit dem Licht auch die Wärme gehalten wird. Darunter bleibt es kühler als bisher, und trotz ausreichender Nährstoffe bewirkt der Lichtmangel, dass die Algen im Wachstum zurückbleiben. Im Extremfall verändert die Algenkonzentration bereits die Reflexion an der Wasseroberfläche, sodass Licht und Wärme von vornherein kaum eindringen.
Bisher bildeten Rechenmodelle das Zusammenspiel mit der Biologie nur ungenügend ab. Ein Vergleich mit der Realität zeigt: Viele Prognosen für die jährlich wiederkehrende Algenblüte liegen zu spät. Außerdem konnten wir zeigen, dass sich die von Jahr zu Jahr stark schwankende Entwicklung nur dann zuverlässig vorhersagen lässt, wenn man den jeweiligen Lebenszyklus und die Wechselwirkungen zwischen den Algenarten einbezieht.
Es ist wie in der Landwirtschaft: Je mehr Setzlinge der Bauer in die Erde bringt, desto reicher wird die Ernte. Im Meer heißt das: Je mehr Algensporen sich in tieferen Schichten angesammelt haben (und auskeimen, wenn die Umweltbedingungen passen), desto stärker fällt die Algenblüte aus.
Die Klimaforschung in Hamburg genießt internationales Renommee und ist einer der wissenschaftlichen Leuchttürme der Stadt. 17 Uni-Institute, das Max-Planck-Institut für Meteorologie und das Institut für Küstenforschung des Geesthachter Forschungszentrums GKSS haben sich zum KlimaCampus zusammengeschlossen. Unter dem Motto "Neues aus der Klimaforschung" präsentieren Wissenschaftler des KlimaCampus den Abendblatt-Lesern einmal im Monat neueste Ergebnisse aus ihrem jeweiligen Forschungsgebiet.
Die Klimaforschung in Hamburg genießt internationales Renommee und ist einer der wissenschaftlichen Leuchttürme der Stadt. 17 Uni-Institute, das Max-Planck-Institut für Meteorologie und das Institut für Küstenforschung des Geesthachter Forschungszentrums GKSS haben sich zum KlimaCampus zusammengeschlossen. Unter dem Motto "Neues aus der Klimaforschung" präsentieren Wissenschaftler des KlimaCampus den Abendblatt-Lesern einmal im Monat neueste Ergebnisse aus ihrem jeweiligen Forschungsgebiet.
