Klimawandel bringt Stickstoff aus dem Tritt

Mariner Stickstoffkreislauf in Gefahr: Er, der die Grundlage allen Lebens bildet, ist durch Erwärmung, Versauerung und Dünger aus der Landwirtschaft bedroht. Doch wie wird er darauf reagieren?

 

Ein internationales Forscherteam ist dieser Frage jetzt auf den Grund gegangen. Anstelle von Zukunftsszenarien blickten die Wissenschaftler in die Vergangenheit: zum Ende der letzten Eiszeit vor rund 15.000 Jahren. Denn durch den damaligen natürlichen Klimawandel waren die Meere in einer ganz ähnlichen Lage wie heute.

 

Die Forscher nahmen 2.300 Sedimentkerne aus allen Ozeanen unter die Lupe und erstellten 76 Zeitserien aus Stickstoffisotopen über die vergangenen 30.000 Jahre. „Diese einmaligen Datensätze sind eine wesentliche Grundlage für Computersimulationen, mit denen wir abschätzen können, wie schnell der Stickstoffkreislauf auf den heutigen Klimawandel reagiert“, erläutert Christopher Somes, Mitautor der Nature Geoscience- Studie vom Kieler GEOMAR-Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung.

 

Foto: Wikimedia commons/w:pl:Wikipedysta:Lukas3

Die Ergebnisse des Teams sind nicht ermutigend: Beim letzten Mal benötigte der Kreislauf mehrere tausend Jahre, um sich wieder einzupendeln. Zwischenzeitlich war mehr Stickstoff als üblich im Meer freigesetzt worden und „lichtscheues“ Wasser musste mit weniger Sauerstoff auskommen als zuvor. Erst vor rund 8.000 Jahren hatte der Kreislauf wieder zu seinem Gleichgewicht zurück gefunden, läuft jedoch seitdem wesentlich schneller ab.

 

Weniger ist mehr

 

Stickstoff ist essentiell für das Leben im Meer: ohne den Nährstoff keine Pflanzen, ohne Pflanzen keine Photosynthese und kein Sauerstoff. Doch auch hier gilt der Grundsatz: „Weniger ist mehr.“ Denn zu viel Stickstoff lässt die kleinsten aller Pflanzen, das sogenannte Phytoplankton, nicht nur wachsen, sondern wuchern. Solche Planktonblüten produzieren zunächst Sauerstoff ohne Ende.

 

Sobald die Winzlinge jedoch absterben und zu Boden sinken, kommen die Einzeller zum Zuge und halten in den tieferen Wasserschichten der Meere ein wahres Festmahl. Seine Nebenwirkung: Sauerstoffverbrauch – ebenfalls ohne Ende. Das Ergebnis sind schlimmstenfalls „tote Zonen“, die gerade in der Ostsee schon des Öfteren für Schlagzeilen sorgten. Daher ist es so wichtig, dass der Nährstoffkreislauf die Balance hält, dass sich Stickstoff produzierende und bindende Prozesse im Meer die Waage halten.

 

Das könnte in der Zukunft jedoch schwierig werden: „Die heutigen Einflüsse auf den Ozean sind wahrscheinlich gravierender als während des Endes der Eiszeit“, befürchtet Professer Ralph Schneider, Direktor des Instituts für Geowissenschaften an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Wieder einmal werden sich die Ökosysteme also extrem an die neuen Bedingungen anpassen müssen. „Ein neues Gleichgewicht wird er vielleicht erst in einigen Jahrhunderten oder gar mehreren Jahrtausenden erreichen“, so Schneider. NISO

 

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