Anoxische Meeresbecken gehören laut Wissenschaftlern zu den besten Kandidaten für die Kohlenstoffbindung in der Tiefsee

Anoxische Meeresbecken gehören möglicherweise zu den geeignetsten Orten, um eine groß angelegte Kohlenstoffbindung in der Tiefsee durchzuführen und gleichzeitig negative Auswirkungen auf das Meeresleben zu minimieren. Das sagen Forscher der UC Santa Barbara in einem Artikel, der in der veröffentlicht wurde Tagebuch AGU-Fortschritte.

Während wir nach Möglichkeiten suchen, den Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre aktiv zu senken, sei die Verbringung pflanzlicher Biomasse in diese kargen, sauerstofffreien Zonen am Meeresboden eine erwägenswerte Option, schlagen sie vor.

„Das Gesamtbild hier ist, dass die besten Modelle, die wir haben, sagen, dass wir irgendeine Form der Nettonegativ-CO2-Entfernung durchführen müssen, um die Klimaziele zu erreichen“, sagte der Geochemiker, Geobiologe und Hauptautor Morgan Raven und bezog sich dabei auf das Ziel Die globale Erwärmung auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau begrenzen, wie vom Internationalen Gremium für Klimaänderungen festgelegt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Kohlenstoff zu speichern. Eine vielversprechende Methode ist das Absinken von Kohlenstoff in Form pflanzlicher Biomasse auf den Meeresboden, sodass die Vegetation beim Abbau kein CO2 und Methan in die Luft abgeben kann. Im Idealfall würde der Kohlenstoff für Hunderte, wenn nicht Tausende von Jahren eingeschlossen bleiben.

Obwohl es sich nicht um eine neue Idee handelt, ist sie dennoch mit großer Unsicherheit behaftet. Wie wirkt sich die Einführung großer Pflanzenmengen auf die Chemie und Ökologie der Gebiete aus, in denen sie entsorgt würden? Wie können wir sicherstellen, dass Zersetzungsprodukte nicht in sensible Lebensräume gelangen oder dass Kohlenstoff nicht einfach wieder in die Wassersäule gelangt und trotzdem an der Oberfläche freigesetzt wird? Dies sind einige der unbeabsichtigten Folgen, die die bereits fragilen Meeresökosysteme weiter schädigen oder die Ziele der Kohlenstoffbindung nicht erreichen könnten.

„Und so entstand ein Großteil dieses Projekts aus der ursprünglichen Frage: Was ist die am wenigsten schlechte Version dieser Idee, die wir uns vorstellen können?“ sagte Raven, ein Assistenzprofessor für Geowissenschaften.

Als wahrscheinlichster Kandidat erwiesen sich anoxische Meeresbecken. Sie sind nicht nur tief, sondern aufgrund ihrer Geologie auch weitgehend von den Hauptströmungen, die Sauerstoff liefern, isoliert. Sie können kein tierisches Leben unterstützen und werden hauptsächlich von Mikroben und einigen sehr spezialisierten Pilzen bevölkert, deren Stoffwechsel sich von Lebewesen in sauerstoffreichen Umgebungen unterscheidet. Wichtig ist, dass diese Bedingungen ideal für die Konservierung – im Wesentlichen das Einlegen – von Pflanzenmaterial sind.

Nicht alle anoxischen Meeresbecken sind gleich. Die Forscher wählten drei zur Untersuchung aus – Becken mit unterschiedlichen Eigenschaften –, um herauszufinden, wo die Speicherung von Biomasse am besten erfolgen könnte: das Schwarze Meer in Osteuropa, das Cariaco-Becken in der Nähe von Venezuela und das Orca-Becken im Golf von Mexiko (USA).

„Das Coole am Schwarzen Meer ist, dass es so begrenzt ist, dass es weitgehend vom Rest des Ozeans isoliert ist“, sagte Raven. „Und so wird es nach und nach immer anoxischer, besonders in letzter Zeit, seit die Menschen im letzten Jahrhundert eine Menge Dünger hineingeschüttet haben.“

Sie untersuchten auch das Cariaco-Becken, das die gleichen chemischen Eigenschaften wie das Black-Becken aufweist, aber einem schnelleren Wasserumsatz unterliegt. Der dritte Standort war das „wild seltsame“ Orca-Becken, ein hypersalines Minibecken, eingebettet in den Kontinentalhang. Die Salzkonzentration im Becken ist so hoch, dass es zu einem drastischen Dichteunterschied zum Oberwasser kommt.

„An dieser Schnittstelle, wo es vom normalen Meerwasser zur Sole gelangt, prallt man von dieser Schicht ab, wenn man versucht, dort ein Tauchboot hineinzubringen“, sagte Raven. Hypothetisch könnte Material in der Hypersaline-Schicht eingeschlossen werden, sobald es die Grenzfläche der beiden Dichten überschreitet.

Letztendlich erwies sich das Schwarzmeerbecken aufgrund seiner Größe und Isolation als die beste der drei Optionen. Mit einer Tiefe von 2.300 Metern (7.500 Fuß) und einer Fläche von 322.367 Quadratkilometern (124.467 Quadratmeilen) verfügt dieses anoxische Becken über die Kapazität, Biomasse in für das globale Klima relevanten Maßstäben aufzunehmen.

„Wirklich, das Schwarze Meer ist der richtige Ort, um das Klima zu verschlechtern“, sagte Raven. „Und sein tiefes Wasser ist so isoliert vom Rest des Ozeans.“

Die Idee der sinkenden pflanzlichen Biomasse hat die Aufmerksamkeit privater Investoren auf sich gezogen, die in den letzten Jahren die Finanzierung von Projekten erhöht haben, die die Möglichkeit der Kohlenstoffbindung in der Tiefsee untersuchen. Mehrere Organisationen haben sich der Herausforderung gestellt, Pflanzenmaterial in der Tiefsee zu versenken und die Biomasse aus verschiedenen Quellen anzusammeln, darunter gezüchtete oder gesammelte schnell wachsende Algen wie Riesentang oder Sargassum oder terrestrische Vegetation wie land- oder forstwirtschaftliche Abfälle.

Jede Strategie hat Vor- und potenzielle Nachteile, die weiter untersucht werden müssen, sagte Raven, der als wissenschaftlicher Berater für die Unternehmen Seafields (Ozeanpflanzenbiomasse) und Carboniferous (Landpflanzenbiomasse) fungiert. Diese Studie ist ein Schritt in diese Richtung.

„Angesichts der Situation, in der wir uns befinden, und der Verpflichtungen, die wir im Rahmen des Pariser Abkommens und der Klimaziele Kaliforniens eingegangen sind“, sagte sie, „werden Strategien zur Kohlenstoffbindung von Jahr zu Jahr notwendiger.“