Meeresdüngung in der Antarktis
Klimakiller Kohlenstoffdioxid
Kohlenstoffdioxid (CO2) trägt zusammen mit anderen Treibhausgasen zur Klimaerwärmung bei. Je weniger CO2, desto besser ist das für das globale Klima. Und hier kommen die Algen ins Spiel, denn sie betreiben Photosynthese. Das heißt: Sie wandeln mithilfe von Sonnenlicht Kohlenstoffdioxid und Wasser in Sauerstoff und Zucker um. Diese Zucker werden in die organische Materie der Algen eingebaut und gebunden. Wenn die Algen von der Wasseroberfläche auf den Meeresboden absinken und dort bleiben, wird der Atmosphäre dauerhaft CO2 entzogen. Besonders effektiv ist die CO2-Aufnahme bei Kieselalgen.
Im Südpolarmeer ist Eisen nur sehr gering vorhanden
In manchen Ozeangebieten ist Eisen Mangelware
Algen brauchen Eisen zum Überleben. Das Spurenelement, das vom Land und den Sedimenten in das Meerwasser gelangt, ist essenziell für ihre Enzymfunktionen. In landfernen Ozeangebieten wie dem antarktischen Südpolarmeer ist Eisen jedoch ein Mangelstoff und das Algenwachstum dadurch geringer, als aufgrund der Licht- und Nährstoffverhältnisse eigentlich zu erwarten wäre. Die Idee war daher, Eisen künstlich einzubringen - also das Meer zu düngen und so eine Algenblüte zu erzeugen. In den Jahren 2000 und 2005 wurden erste Eisendüngungsversuche im Südpolarmeer durchgeführt, die auch zum gewünschten Effekt beim Algenwachstum geführt haben. Bei den Experimenten 2005 konnte sogar beobachtet werden, dass der Algenteppich und damit auch das gebundene CO2 innerhalb von 20 Tagen auf über 4000 Meter abgesunken waren.
Kommerzielle Anbieter preschten vor
Eine wirksame Methode, um der Atmosphäre dauerhaft CO2 zu entziehen, schien also gefunden. Das rief geschäftstüchtige Unternehmer auf den Plan, die die Methode vermarkten wollten. Denn der sogenannte Emissionshandel ist ein einträgliches Geschäft. Die kommerziellen Anbieter wollten die Eisendüngung anwenden, um Zertifikate, die zum Ausstoß einer entsprechenden Menge CO2 berechtigen, verkaufen zu können. Industrieller Ablasshandel sozusagen. Doch Wissenschaftler warnten: Die bisher durchgeführten Experimente seien noch nicht ausreichend, um sichergehen zu können, dass das vermehrte Algenwachstum auch tatsächlich dauerhaft zur gewünschten CO2-Reduzierung führe. Auch konnte zum damaligen Zeitpunkt nicht abgeschätzt werden, welche unerwünschten Nebenwirkungen ein solch massiver Eingriff auf das marine Ökosystem haben könnte.
Die Polarstern in der Antarktis
Projekt LOHAFEX
Anfang 2009 stach das Forschungsschiff "Polarstern" des Alfred-Wegener-Instituts daher zu einem erneuten Eisendüngungsexperiment in See. An Bord: ein Forscherteam aus deutschen und indischen Wissenschaftlern, die den Einfluss der Eisendüngung auf die Ökologie des Südpolarmeeres erforschen wollten (der Name des Forschungsprojekts LOHAFEX setzt sich aus dem Hindi-Wort "Loha" für Eisen und "Fex" für Fertilization Experiment zusammen). Stromabwärts der antarktischen Halbinsel wurden die Experimente im ruhigen Kern eines stationären, rotierenden Ozeanwirbels durchgeführt. Auf einer Fläche von 300 Quadratkilometern wurden 20 Tonnen Eisensulfat ausgebracht und die Auswirkungen 30 Tage lang dokumentiert.
Dank Eisendüngung gab es mehr Futter - etwa für den Krill
Die überraschenden Ergebnisse von LOHAFEX
Die Forschungsgruppe konnte wie bei den bereits stattgefundenen Experimenten eine vermehrte Algenblüte auslösen. Es handelte sich dabei aber kaum um die (was die CO2-Aufnahme betrifft) besonders effektiven Kieselalgen. Denn deren natürliche Blüte war zu diesem Zeitpunkt schon vorüber und deswegen waren auch die Silikate (Kieselsäure), die sie zum Wachsen benötigen, verbraucht. Daher konnte durch die Eisendüngung nur das Wachstum von Grünalgen und Schaumalgen angeregt werden. Diese sanken jedoch nicht wie erwünscht auf den Meeresboden ab, sondern wurden von Ruderfußkrebschen und diese wiederum von Flohkrebsen (die unter anderem Walen als Futter dienen) gefressen. Das bedeutet allerdings, dass bei der Verdauung der genannten Meeresbewohner das CO2, das in der organischen Materie der Algen in Form von Zucker gebunden war, wieder zersetzt und durch die Atemluft der Tiere wieder an die Atmosphäre abgegeben wurde! Die Eisendüngung führte in diesem Fall also zu einem verbesserten Futterangebot des antarktischen Nahrungsnetzes, nicht aber zur Reduzierung des Treibhausgases in der Luft.
Das Fazit der Forscher
Das Ökosystem Antarktis ist viel differenzierter und komplexer, als es auf den ersten Blick scheint. Es kommt sehr darauf an, zu welchem Zeitpunkt in welcher Region gedüngt wird und welche Algen und anderen Organismen dort vorherrschen. Die Wissenschaftler sind sich einig: Bevor eine solche Methode wie die Eisendüngung der Ozeane in großem Maßstab angewendet werden darf, muss die gesamte Region mit ihren speziellen Bewohnern noch viel besser verstanden werden!
Amanda Mock, Stand vom 17.05.2010
Sendung: Das Antarktische Meer - Von Robben, Krill und Pinguinen, 17.05.2010
