CO2-Aufnahme des Meeres

Wissenschaftler vermuten, dass die CO₂-Konzentration in den nächsten Jahrzehnten mit ähnlicher Geschwindigkeit weiter ansteigen wird. Die Hauptverantwortung dieser so genannten "anthropogenen" CO₂-Emissionen für die mittlerweile zu beobachtende weltweiten Erwärmung ist ein wichtiges Resultat der Klimaforschung.

Der ozeanische CO₂-Kreislauf

Der Ozean spielt im weltweiten CO₂-Kreislauf eine entscheidende Rolle. Gegenwärtig sind im Ozean mehr als die Hälfte des jährlich durch den Menschen produzierten (anthropogenen) CO₂'s für sehr lange Zeit gespeichert. Wie viel genau, wie lange und ob sich diese Speicherung in Zukunft vielleicht ändern wird, ist noch nicht genau bekannt und Gegenstand der Forschung.

Ein Grund für die hohe Aufnahme von CO₂ durch den Ozean ist ein Effekt der so genannten "thermohalinen" Zirkulation. Diese ist eine weltumspannende Meereszirkulation, die als eine Art globales Förderband die Ozeane durchzieht. Im Europäischen Nordmeer, der Labradorsee und nahe der Antarktis kühlt im Winter das sehr salzhaltige Oberflächenwasser ab, wird schwerer und sinkt in große Tiefen ab. Dort strömt es dann, abgeschirmt vom direkten Einfluss der Atmosphäre, in Richtung Äquator. Auf dem Weg durch die Tiefsee vermischen sich die kalten Wassermassen langsam mit darüber liegenden wärmeren Schichten und steigen langsam auf. Zusätzlich zu diesem vermischenden Effekt kann die thermohaline Zirkulation durch Wind (vornehmlich im südlichen Ozean) angetrieben werden. Der Kreislauf wird durch eine oberflächennahe Ausgleichströmung wie z. B. den Golfstrom, der warme Wassermassen in die nördlichen Bildungsgebiete von Tiefenwasser zurückführt, geschlossen.

Die thermohaline Zirkulation besteht also aus einer tiefen und einer oberflächennahen Strömung und wird durch Abkühlung an den Polen und Vermischung von Wassermassen im Inneren des Ozeans aufrechterhalten. Das oberflächennahe Wasser wird auf seinem Weg zu den Polen abgekühlt und nimmt CO₂ auf. Das so aufgenommene CO₂ gelangt durch die thermohaline Zirkulation in die Tiefsee und wird erst wieder an die Atmosphäre abgeben, wenn es an die Meeresoberfläche gelangt. Das CO₂ kann in der Tiefsee Jahre bis zu Jahrhunderten verbleiben. Dieser Effekt wird auch die "physikalische CO₂-Pumpe" genannt und sorgt dafür, dass der Ozean bis jetzt mehr als die Hälfte des vom Menschen produzierten CO2 aufgenommen hat. Bei einer weiter ansteigenden CO2-Konzentration der Atmosphäre wird dieser Effekt allerdings immer kleiner werden, denn die Aufnahmefähigkeit des Meerwassers für CO₂ wird bei einem fortschreitenden CO₂-Anstieg sinken.

Zusätzlich zu dieser physikalischen CO₂-Pumpe arbeitet noch die so genannte "biologische CO₂-Pumpe" im weltweiten COv-Kreislauf: Einzelligen Algen (Phytoplankton) steht nur in den oberen 50 bis 100 Metern ausreichend Sonnenlicht für die Photosynthese zur Verfügung. Abgestorbene Algen sinken jedoch aus dieser Zone heraus und nehmen den durch die Photosynthese aufgenommen Kohlenstoff mit in die Tiefe. In der Tiefsee entsteht dadurch ein riesiges Kohlenstoffreservoir.