Enthüllung historischer Meeresökologie: 800 Jahre alter Eiskern stellt Annahmen in Frage

von Manuel Costa
6 Kommentare
North Atlantic phytoplankton stability

Eine aktuelle Studie der University of Washington, die einen 800 Jahre alten Eiskern untersuchte, hat ergeben, dass die Phytoplanktonpopulationen im Nordatlantik seit der industriellen Revolution konstant geblieben sind. Im Gegensatz zu früheren Annahmen über einen erheblichen Rückgang unterstreicht diese Forschung den Einfluss industrieller Schadstoffe auf die Chemie der Atmosphäre. Quelle: SciTechPost.com

Jüngste Erkenntnisse haben gezeigt, dass die Phytoplanktonpopulationen im Nordatlantik seit Beginn des Industriezeitalters nicht wesentlich schwankten, was frühere Annahmen über ihren Rückgang in Frage stellt.

In Anlehnung an die Ansichten von Mark Twain könnte die Vorstellung eines Rückgangs des Phytoplanktons im Nordatlantik übertrieben gewesen sein. Eine bemerkenswerte Studie aus dem Jahr 2019, bei der Eiskerne aus der Antarktis verwendet wurden, wies auf einen Rückgang der Meeresproduktivität im Nordatlantik während des Industriezeitalters um 101 TP4T hin, was Bedenken hinsichtlich eines anhaltenden Abwärtstrends aufkommen ließ.

Neuere Untersuchungen unter der Leitung der University of Washington deuten jedoch auf ein anderes Szenario hin. Die Untersuchung eines 800 Jahre alten Eiskerns zeigt, dass das Phytoplankton im Nordatlantik – lebenswichtig für das gesamte Meeresökosystem – widerstandsfähiger war als bisher angenommen. Dieser komplexe atmosphärische Prozess könnte die beobachteten Trends erklären.

Die Ergebnisse wurden in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Satellitenbilder können Chlorophyllreflexionen erkennen, die auf photosynthetische Organismen wie Phytoplankton hinweisen. Bilder aus dem Nordatlantik zeigen diese Reflexionen, vermischt mit Meeresströmungen. Während frühere Studien, die auf Eiskernanalysen basierten, einen Rückgang des Phytoplanktons im Nordatlantik um 10% seit Mitte des 19. Jahrhunderts berichteten, deuten neuere Forschungsergebnisse darauf hin, dass diese Populationen möglicherweise stabiler sind. Bildnachweis: NASA

Erforschung der Bedeutung von Phytoplankton

Phytoplankton, winzige photosynthetische Organismen, bilden die Grundlage des marinen Nahrungsnetzes. Sie spielen weltweit eine entscheidende Rolle und produzieren etwa die Hälfte des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre.

Aufgrund ihrer geringen Größe ist die direkte Zählung des Phytoplanktons eine Herausforderung. Wissenschaftler haben alternative Methoden entwickelt, um ihre Anzahl zu schätzen. Eine dieser Methoden besteht darin, die Emissionen von Dimethylsulfid zu verfolgen, einem Gas, das für den besonderen Geruch von Stränden verantwortlich ist. Sobald es freigesetzt wird, wandelt es sich in Methansulfonsäure (MSA) und Sulfat um, die sich schließlich an Land oder im Schnee ablagern. Eisbohrkerne können somit genutzt werden, um Rückschlüsse auf historische Phytoplanktonpopulationen zu ziehen.

Becky Alexander vom IsoLab der University of Washington untersucht einen aus Grönland gewonnenen Eiskern. Die Analyse dieses Kerns durch ihr Team legt nahe, dass die Emissionen von photosynthetischen Meeresorganismen seit Mitte des 19. Jahrhunderts konstant sind. Bildnachweis: Mark Stone/University of Washington

Erkenntnisse aus grönländischen Eiskernen

„Die Analyse grönländischer Eiskerne zeigte einen Rückgang der MSA-Konzentrationen im Laufe des Industriezeitalters, was zunächst als Zeichen einer verringerten Primärproduktivität im Nordatlantik interpretiert wurde“, erklärt Ursula Jongebloed, Doktorandin an der Universität. „Unsere Forschung, die auch Sulfat in einem grönländischen Eiskern untersuchte, zeigt jedoch, dass die MSA-Werte allein kein vollständiges Bild der Primärproduktivität liefern.“

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts werden durch industrielle Aktivitäten Schwefelgase in die Atmosphäre freigesetzt. Diese Gase enthalten unterschiedliche Schwefelisotope, die in Eisbohrkernen eine Unterscheidung zwischen marinen und terrestrischen Quellen ermöglichen.

Breiterer historischer Kontext

Diese Studie geht tiefer als frühere Forschungen, indem sie verschiedene schwefelhaltige Moleküle in einem grönländischen Eiskern untersucht, der den Zeitraum von 1200 bis 2006 abdeckt. Die Ergebnisse legen nahe, dass vom Menschen verursachte Schadstoffe die Chemie der Atmosphäre veränderten und die vom Phytoplankton freigesetzten Gase beeinflussten.

„Unsere Erkenntnisse aus den Eiskernen zeigen einen Anstieg des Sulfats aus Phytoplankton während des Industriezeitalters“, bemerkt Jongebloed. „Dies impliziert, dass der Rückgang der MSA durch einen Anstieg des aus Phytoplankton gewonnenen Sulfats ausgeglichen wird, was auf eine allgemeine Stabilität der Schwefelemissionen des Phytoplanktons hindeutet.“

Ursula Jongebloed nutzt ein Stabilisotopen-Massenspektrometer im IsoLab der Universität, um Schwefelisotope im grönländischen Eiskern zu analysieren. Diese Isotope helfen dabei, Veränderungen in Sulfatquellen im Laufe der Jahrhunderte zu verfolgen, darunter marines Phytoplankton, Emissionen fossiler Brennstoffe und vulkanische Aktivität. Bildnachweis: Mark Stone/University of Washington

Schlussfolgerungen und zukünftige Richtungen

Unter Berücksichtigung dieses Gleichgewichts scheinen die Phytoplanktonpopulationen seit Mitte des 19. Jahrhunderts stabil geblieben zu sein. Die Forscher warnen jedoch davor, dass Meeresökosysteme immer noch zahlreichen Bedrohungen ausgesetzt sind.

„Die Analyse von MSA und Phytoplankton-abgeleitetem Sulfat bietet einen umfassenderen Überblick über Veränderungen der Emissionen mariner Primärproduzenten im Laufe der Zeit“, erklärt die leitende Autorin Becky Alexander, Professorin an der Universität.

Die Kombination von Eiskernmessungen mit anderen unabhängigen Schätzungen der Phytoplanktonhäufigkeit, wie z. B. Chlorophylldaten, und die Integration von Modellstudien können unser Verständnis historischer Veränderungen der Meeresproduktivität verbessern und zukünftige Trends vorhersagen.

Die Studie „Der Rückgang der arktischen Methansulfonsäure im Industriezeitalter wird durch einen Anstieg des biogenen Sulfat-Aerosols ausgeglichen“ von Ursula A. Jongebloed und Kollegen wurde am 17. November 2023 in veröffentlicht

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Phytoplanktonstabilität im Nordatlantik

Hat sich die Population des Phytoplanktons im Nordatlantik seit dem Industriezeitalter verändert?

Im Gegensatz zu früheren Studien, die einen Rückgang nahelegten, deuten aktuelle Untersuchungen der University of Washington anhand eines 800 Jahre alten Eiskerns darauf hin, dass die Population des nordatlantischen Phytoplanktons seit dem Industriezeitalter stabil geblieben ist.

Mit welcher Methode wurden die Veränderungen der Phytoplanktonpopulation untersucht?

Die Studie nutzte Eiskernanalysen aus Grönland, die die Untersuchung verschiedener schwefelhaltiger Moleküle in den Eisschichten von 1200 bis 2006 umfassten. Diese Methode half beim Verständnis der Veränderungen in der Atmosphärenchemie und ihrer Auswirkungen auf Phytoplankton.

Welche Bedeutung hatte die vorherige Studie mit antarktischen Eiskernen?

Eine frühere Studie aus dem Jahr 2019 mit antarktischen Eiskernen hatte einen Rückgang der Meeresproduktivität im Nordatlantik während des Industriezeitalters um 10% nahegelegt. Diese Studie gab Anlass zur Besorgnis über den kontinuierlichen Rückgang des Phytoplanktons.

Wie wirkt sich Phytoplankton auf die Erdatmosphäre aus?

Phytoplankton spielt als mikroskopisch kleine photosynthetische Organismen eine entscheidende Rolle im Meeresökosystem und in der Erdatmosphäre. Sie produzieren etwa die Hälfte des in der Erdatmosphäre vorhandenen Sauerstoffs.

Was war die neue Erkenntnis über Schwefelemissionen aus Phytoplankton?

Die aktuelle Studie ergab, dass der Rückgang der Methansulfonsäure (MSA) in Eisbohrkernen durch einen Anstieg des aus Phytoplankton gewonnenen Sulfats ausgeglichen wurde. Dies deutet darauf hin, dass die Schwefelemissionen des Phytoplanktons seit Mitte des 19. Jahrhunderts insgesamt stabil geblieben sind.

Was bedeutet diese Studie für die zukünftige Meeresökosystemforschung?

Diese Studie unterstreicht die Bedeutung der Berücksichtigung einer Reihe von Faktoren, darunter sowohl MSA als auch aus Phytoplankton gewonnenes Sulfat, für ein umfassendes Verständnis der Veränderungen bei marinen Primärproduzenten im Laufe der Zeit. Dies deutet darauf hin, dass Meeresökosysteme möglicherweise widerstandsfähiger sind, aber dennoch zahlreichen Bedrohungen ausgesetzt sind.

Mehr über die Stabilität des Phytoplanktons im Nordatlantik

  • Forschungsergebnisse der University of Washington
  • Proceedings of the National Academy of Sciences Publication
  • Originalartikel von SciTechPost.com
  • NASA-Satellitenbilder von Phytoplankton
  • Studienbericht über antarktische Eiskerne 2019
  • Meeresbiologie und Klimawandelforschung
  • Umweltauswirkungen industrieller Schadstoffe

Sie können auch mögen

6 Kommentare

Mike Johnson Dezember 27, 2023 - 5:10 am

Wirklich interessante Forschung. Ich wusste nicht, dass Phytoplankton für unseren Planeten so wichtig ist!

Antwort
Rachel Smith Dezember 27, 2023 - 12:25 pm

Ich bin überrascht, dass Satelliten Chlorophyll aus dem Weltraum entdecken können. Die Technologie verändert wirklich unser Verständnis der Erde

Antwort
Alex T Dezember 27, 2023 - 5:30 pm

Woah, dem Phytoplankton geht es also gut? Das sind gute Nachrichten für eine Abwechslung in dieser ganzen Klimadiskussion

Antwort
John Doe Dezember 27, 2023 - 7:03 pm

Wer hätte gedacht, dass die Eiskerne Grönlands so viel über den Ozean verraten würden? Die Natur ist erstaunlich

Antwort
Sarah K Dezember 27, 2023 - 8:04 pm

Liegt das nur an mir oder hat der Klimawandel ernsthafte Auswirkungen auf alles? Diese Studien sind aufschlussreich, aber auch irgendwie beängstigend

Antwort
Emma B Dezember 27, 2023 - 9:51 pm

toller Artikel, aber ich denke, es könnte mehr Informationen darüber gebrauchen, wie sie diese Eiskernanalysen tatsächlich durchführen, klingt kompliziert

Antwort

Hinterlasse einen Kommentar

* Durch die Nutzung dieses Formulars erklären Sie sich mit der Speicherung und Verarbeitung Ihrer Daten durch diese Website einverstanden.

SciTechPost ist eine Webressource, die sich der Bereitstellung aktueller Informationen über die schnelllebige Welt der Wissenschaft und Technologie widmet. Unsere Mission ist es, Wissenschaft und Technologie über unsere Plattform für jedermann zugänglich zu machen, indem wir Experten, Innovatoren und Akademiker zusammenbringen, um ihr Wissen und ihre Erfahrungen auszutauschen.

Abonnieren

Abonnieren Sie meinen Newsletter für neue Blogbeiträge, Tipps und neue Fotos. Bleiben wir auf dem Laufenden!

© 2023 SciTechPost

de_DEDeutsch