Unter Klimaszenarien wird der Algenanbau heute weltweit als vielversprechender Ansatz zur Erreichung der CO2-Neutralität eingesetzt. Durch die Algenzucht gelangen erhebliche Mengen an organischem Kohlenstoff in den Ozean. Ein Teil davon kann für lange Zeit im Ozean gebunden werden und als Ozeankohlenstoffsequestrierung dienen. Der andere Teil kann durch mikrobielle Mineralisierung und aerobe Atmung in anorganischen Kohlenstoff umgewandelt werden das Meerwasserkarbonatsystem und die Senken-/Quelleneffekte von Kohlendioxid (CO2) (beachten Sie, dass CO2-Senke ≠ Kohlenstoffbindung ist).
Es wird allgemein angenommen, dass der Algenanbau dazu führt, dass das Meerwasser aufgrund der Kohlenstofffixierung durch Makroalgen-Photosynthese zu einer CO2-Senke wird. Der Tatsache, dass die Algenanbauumgebung manchmal eher zu einer CO2-Quelle als zu einer Senke werden kann, wurde jedoch wenig Aufmerksamkeit geschenkt.
Forscher des Qingdao-Instituts für Bioenergie und Bioprozesstechnologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben die dynamische CO2-Senke/-Quelle und die Umweltauswirkungen des Algenanbaus in verschiedenen Wachstumsstadien von Seetang unter mikrobieller Regulierung aufgezeigt. Ihre Erkenntnisse waren veröffentlicht In Landwirtschaft, Ökosysteme und Umwelt.
Die Forscher führten In-situ-Mesokosmen-Kultivierungsexperimente und acht Feldstudien zu verschiedenen Kelp-Wachstumsstadien in einem Intensivanbaugebiet in China durch. Sie fanden heraus, dass die Umgebung des Algenanbaus während der Wachstumsphase des Seetangs (von Januar bis April) als CO2-Senke fungierte, während der Alterungsphase des Seetangs (von Ende Mai bis Juli) jedoch zu einer CO2-Quelle wurde. Gleichzeitig begannen der pH-Wert des Meerwassers und der gelöste Sauerstoff, die in den ersten Monaten anstiegen, von Mai bis Juli zu sinken.
Kelps im Spätstadium können schnell zu einer Versauerung und Sauerstoffentzug des Meerwassers führen und die umgebende Meerwasserumgebung in eine CO2-Quelle verwandeln. Die Freisetzung von gelöstem organischem Kohlenstoff durch Seetang im Spätstadium nahm erheblich zu, was den Anstieg der mikrobiellen Häufigkeit und Atmung unterstützte, was sich in der bemerkenswerten Abnahme des im Meerwasser gelösten Sauerstoffs manifestierte, was letztendlich dazu führte, dass die CO2-Freisetzung die photosynthetische CO2-Absorption überstieg.
Diese Studie ist von Bedeutung für die umfassende Bewertung der Auswirkungen der Kohlenstoffbindung durch Makroalgen und die rationelle Bewirtschaftung des Algenanbaus.
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Tianqi Xiong et al., Algenanbauumgebungen fungieren nicht immer als CO2-Senke unter dem synergistischen Einfluss von Makroalgen und Mikroorganismen. Landwirtschaft, Ökosysteme und Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.agee.2023.108824