Forscher analysieren die Kohlenstoffbindung im aktuellen Ökosystem Kaliforniens

Forscher der Florida State University haben den aus Oberflächengewässern des California Current Ecosystem exportierten Kohlenstoff analysiert – die erste Studie überhaupt, die die gesamte Kohlenstoffbindung für eine Region des Ozeans quantifiziert.

Die Studie, veröffentlicht in Naturkommunikationdient als Rahmen für die Bewertung, wie sich die Prozesse zur Kohlenstoffbindung in einer wärmeren Welt verändern könnten, und erstellt gleichzeitig einen Entwurf für ähnliche Budgets in anderen Meeresregionen.

Das Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs – der Quellen und Speicher von Kohlenstoff – ist ein wichtiger Schwerpunkt der Geowissenschaften. Viele Studien haben den Kohlenstoff untersucht, der durch sinkende Partikel aus der Algenproduktion gebunden wird. Weniger Studien haben sich auf Planktonpartikel konzentriert, die auf andere Weise in die Tiefsee gelangen, oder auf Meereslebewesen, die vertikal durch Schichten des Ozeans wandern.

„Unsere Studie ist die erste, die all diese verschiedenen Prozesse zusammenfasst, um die Prozesse, die die biologische Kohlenstoffpumpe für eine große Meeresregion antreiben, vollständig zu untersuchen“, sagte Hauptautor Michael Stukel, außerordentlicher Professor am Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science der FSU .

Stukel und sein Team fanden heraus, dass eine Vielzahl von Prozessen zur Bewegung von organischem Kohlenstoff durch das Meeresökosystem beitragen. Ihre Analyse bestätigte, dass sinkende Partikel der dominierende Prozess für den Kohlenstofftransport sind, sie fanden aber auch heraus, dass Partikel, die durch Meeresströmungen und Zooplankton transportiert werden, die täglich in die Tiefsee wandern, 30 bis 40 Prozent des in der Tiefsee gebundenen Kohlenstoffs beitragen.

Die Daten stammen aus 15 Jahren Forschungskreuzfahrten des California Current Ecosystem Long-Term Ecological Research-Programms in einem Gebiet, das sich von San Diego bis Monterey Bay erstreckt und sich etwa 300 Meilen vor der Küste erstreckt. Stukel und sein Team kombinierten die während dieser Reisen gesammelten Informationen mit Computermodellen.

Die Algen im Oberflächenozean leisten etwa die Hälfte der weltweiten Photosynthese, leben aber eine Woche lang, sodass das Kohlendioxid, das sie aufnehmen, nur dann gebunden wird, wenn der vom Plankton erzeugte Kohlenstoff irgendwie in die Tiefsee gelangt, ein Prozess, der als biologischer Kohlenstoff bekannt ist Pumpe.

Dieser Prozess transportiert jedes Jahr fünf bis zwölf Petagramm Kohlenstoff in die Tiefsee. Zur Veranschaulichung: Der Mensch emittiert jährlich etwa zehn Petagramm Kohlenstoff.

Da der Klimawandel die Erde verändert, ist unklar, wie er sich auf Prozesse wie die biologische Kohlenstoffpumpe auswirken könnte.

„Wir wissen nicht, ob die biologische Kohlenstoffpumpe in Zukunft mehr oder weniger Kohlendioxid aufnehmen wird“, sagte Stukel. „Der erste Schritt zur Beantwortung dieser Frage besteht darin, ein vollständiges Budget für das zusammenzustellen, was jetzt passiert. Wir glauben, dass unsere Studie ein wichtiger Schritt im Prozess ist, vollständig zu verstehen, wie die biologische Kohlenstoffpumpe heute funktioniert und wie sie sich daher in Zukunft verändern wird.“ .“