Oldenburger Forscher analysiert Kohlenstoffdioxid-Austausch

Meerwasser im Windkanal

+
Eine Wissenschaftlerin entnimmt eine Probe aus dem Aeolotron.

Oldenburg - 20000 Liter Meerwasser aus dem Nordatlantik hat ein internationales Forscherteam per Tanklastzug zur Analyse an die Universität Heidelberg transportieren lassen – darunter auch Meeresforscher der Universität Oldenburg. Sie untersuchen es im Aeolotron, einem ringförmigen Wind-Wellen-Kanal.

Das Großexperiment bildet den Auftakt für eine großangelegte interdisziplinäre Studie zu natürlichen, biologisch produzierten Oberflächenfilmen von Meeren und deren Einfluss auf den Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean. An dem Projekt unter der Leitung des Heidelberger Umweltphysikers Prof. Dr. Bernd Jähne wirken Wissenschaftler aus Oldenburg, Kiel, Leipzig, Lyon, Mainz, Manchester und Warnemünde mit. Für die Uni Oldenburg ist Dr. Oliver Wurl, Leiter der Arbeitsgruppe „Meeresoberflächen“ am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), involviert.

Worum geht es bei den Forschungen? Mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche sind bekanntlich mit Ozeanen bedeckt. Die Fläche, an der Meerwasser und Atmosphäre aufeinander treffen, ist also gewaltig. Dort spielen sich Austauschprozesse ab, die bestimmen, wie viel Wärme, Gase und flüchtige Stoffe durch die Ozeanoberfläche transportiert werden, und wie stark der Wind die Ozeanströmungen anschiebt. Doch ungeachtet ihrer Bedeutung für das Klima oder die Strömungen, sind diese komplexen Prozesse bisher nur bruchstückhaft verstanden. Das Forschungsprojekt im Aeolotron soll nun dazu beitragen, sie zu analysieren. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf den einen Millimeter dicken viskosen Grenzschichten auf beiden Seiten der Wasseroberfläche.

Oliver Wurl, der am ICBM eine der ersten Forschergruppen weltweit für biochemische Prozesse auf der Meeresoberfläche ins Leben gerufen hat, erhofft sich, bei dem Projekt mehr über den Kohlenstoffdioxid-Austausch zwischen der Atmosphäre und dem Ozean zu erfahren. „Die Weltmeere nehmen fast ein Drittel des durch Menschen erzeugten Kohlenstoffdioxids auf“, weiß er. „Sie stehen damit im Zentrum des globalen CO2-Kreislaufs.“

CO2, also Kohlen(stoff)dioxid, bildet in Verbindung mit Wasser schwache Säuren. Erste Anzeichen zur Ozeanversauerung sind bekannt. Der Klimarat IPCC der UNO hat erst kürzlich im aktuellen Weltklimabericht verkündet, dass sich der Säuregehalt des Ozeans um 26 Prozent seit Beginn des Industriezeitalters erhöht habe. Vor diesem Hintergrund sei es unabdingbar, den Prozess der Kohlendioxid-Aufnahme durch den Ozean besser zu verstehen, so Wurl. Insbesondere den natürlichen organischen Filmen, die sich auf den Meeresoberflächen bilden und den Gastransport verlangsamen, komme dabei eine zentrale Rolle zu.

Allerdings lässt sich die Funktion der Oberflächenfilme auf hoher See nur schwer bestimmen, da sie permanenten Wind- und Strömungsänderungen ausgesetzt sind. Der Wind-Wellen-Kanal Aeolotron ermöglicht es, gleichförmige Windgeschwindigkeiten und Welleneigenschaften zu simulieren. Er bietet optimale Bedingungen, um die hauchdünnen Mikrofilme und deren Einfluss auf den Gasaustausch zu untersuchen. In Kooperation mit Dr. Bernd Schneider vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde überprüft Wurl mit seinem Team im Aeolotron den CO2-Gehalt in der Luft und im Meerwasser bei unterschiedlichen Wind- und Wellenbedingungen und berechnet die Gasaufnahme durch das Meerwasser. Dabei schöpfen die Wissenschaftler organische Filme ab und untersuchen diese sowohl chemisch als auch mikrobiologisch. „Mit steigenden Anreicherungen von organischen Molekülen, hauptsächlich natürlichen Kohlenhydraten, Proteinen und Fettsäuren, fällt die Gasaustauschrate im Meerwasser“, berichtet Wurl.

Erste Ergebnisse aus Heidelberg zeigen, dass bei typischen ozeanischen Windgeschwindigkeiten die dünnen Oberflächenfilme bestehen bleiben und den Gasaustausch somit beeinflussen. Ein Aspekt, der in herkömmlichen Klimavorhersagen bisher vernachlässigt wird. „Wir können jetzt schon sagen, dass der Austausch von klimarelevanten Gasen aus globaler Sicht deutlicher durch die Oberflächenfilme beeinflusst wird als bisher vermutet“, so der Meereswissenschaftler.

Das könnte Sie auch interessieren

Mehr zum Thema:

VW Atlas Tanoak im Autotest: Pritsche mit Perspektive

VW Atlas Tanoak im Autotest: Pritsche mit Perspektive

Wie das Essen besser verdaut wird

Wie das Essen besser verdaut wird

Das Honor View 20 im Test

Das Honor View 20 im Test

Fotostrecke: Mützen-Alarm beim Werder-Training am Dienstag

Fotostrecke: Mützen-Alarm beim Werder-Training am Dienstag

Meistgelesene Artikel

Riesiges Hornissennest auf dem Dachboden gefunden

Riesiges Hornissennest auf dem Dachboden gefunden

Westring: Ampelanlage kostet 435.000 Euro

Westring: Ampelanlage kostet 435.000 Euro

Gefahrgut-Laster rammt abgestellten Lastwagen auf A1-Parkplatz

Gefahrgut-Laster rammt abgestellten Lastwagen auf A1-Parkplatz

Fahrer gestellt: 17-jährige Radfahrerin von Laster erfasst und getötet

Fahrer gestellt: 17-jährige Radfahrerin von Laster erfasst und getötet

Kommentare