Laut einer neuen Studie über ältere Eisbohrkerne nimmt die Meeresproduktivität des Nordatlantiks möglicherweise nicht ab

Um Mark Twain zu paraphrasieren: Berichte über den Rückgang des Phytoplanktons im Nordatlantik waren möglicherweise stark übertrieben. Eine prominente Studie aus dem Jahr 2019 legte anhand von Eiskernen in der Antarktis nahe, dass die Meeresproduktivität im Nordatlantik während des Industriezeitalters um 10 % zurückgegangen war, mit besorgniserregenden Folgen, dass sich dieser Trend fortsetzen könnte.

Doch neue Untersuchungen der University of Washington zeigen, dass marines Phytoplankton – von dem größere Organismen im gesamten Meeresökosystem abhängen – im Nordatlantik möglicherweise stabiler ist als angenommen. Die Analyse eines 800 Jahre alten Eiskerns durch das Team zeigt, dass ein komplexerer atmosphärischer Prozess die jüngsten Trends erklären könnte.

Die Studie wurde im veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Winzige schwimmende photosynthetische Organismen, bekannt als Phytoplankton, bilden die Basis des Meeresökosystems. Diese mikroskopisch kleinen Lebewesen sind auch für den Planeten als Ganzes wichtig, da sie etwa die Hälfte des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre produzieren.

Da Phytoplankton schwer zu zählen ist, versuchen Wissenschaftler, seine Häufigkeit auf andere Weise zu messen. Phytoplankton emittiert Dimethylsulfid, ein Geruchsgas, das den Stränden ihren unverwechselbaren Geruch verleiht. Sobald es in die Luft gelangt, wandelt sich das Dimethylsulfid in Methansulfonsäure (MSA) und Sulfat um. Diese fallen schließlich auf Land oder Schnee, sodass Eisbohrkerne eine Möglichkeit darstellen, frühere Populationsgrößen zu messen.

„Grönländische Eisbohrkerne zeigen einen Rückgang der MSA-Konzentrationen im Laufe des Industriezeitalters, was als Zeichen einer sinkenden Primärproduktivität im Nordatlantik gewertet wurde“, sagte Hauptautorin Ursula Jongebloed, eine UW-Doktorandin in Atmosphärenwissenschaften. „Aber unsere Studie über Sulfat in einem grönländischen Eisbohrkern zeigt, dass MSA allein uns nicht die ganze Geschichte sagen kann, wenn es um die Primärproduktivität geht.“

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts stoßen Fabriken und Auspuffrohre auch schwefelhaltige Gase in die Luft. Diese Gase haben leicht unterschiedliche Formen von Schwefelatomen, die es ermöglichen, die marinen und landbasierten Quellen in Eisbohrkernen zu unterscheiden.

Die neue Studie geht weiter zurück als die vorherige Studie und misst mehrere schwefelhaltige Moleküle in einem Eiskern aus Zentralgrönland mit Schichten aus den Jahren 1200 bis 2006. Die Autoren zeigen, dass vom Menschen verursachte Schadstoffe die Chemie der Atmosphäre verändert haben. Dies wiederum veränderte das Schicksal der vom Phytoplankton emittierten Gase.

„Bei der Untersuchung der Eiskerne stellten wir fest, dass aus Phytoplankton gewonnenes Sulfat während des Industriezeitalters zunahm“, sagte Jongebloed. „Mit anderen Worten, der Rückgang der MSA wird durch den gleichzeitigen Anstieg der aus Phytoplankton stammenden Sulfate ‚kompensiert‘, was darauf hindeutet, dass die aus Phytoplankton stammenden Schwefelemissionen insgesamt stabil geblieben sind.“

Wenn dieses Gleichgewicht in die Berechnungen einbezogen wird, scheinen die Phytoplanktonpopulationen seit Mitte des 19. Jahrhunderts ziemlich stabil zu sein. Die Forscher warnen jedoch davor, dass Meeresökosysteme weiterhin aus vielen Richtungen bedroht sind.

„Die Messung von MSA und Phytoplankton-abgeleitetem Sulfat gibt uns ein umfassenderes Bild davon, wie sich die Emissionen von marinen Primärproduzenten im Laufe der Zeit verändert haben – oder nicht –“, sagte die leitende Autorin Becky Alexander, Professorin für Atmosphärenwissenschaften an der UW.

„Eisbohrkernmessungen können uns zusammen mit anderen unabhängigen Schätzungen der Phytoplanktonhäufigkeit (z. B. Chlorophyllmessungen) und gepaart mit Modellstudien (die uns helfen abzuschätzen, wie sich die Atmosphärenchemie und das Klima im Laufe der Zeit verändern) helfen, zu verstehen, wie sich die Meeresproduktivität in der Vergangenheit verändert hat.“ wie sich die Produktivität in Zukunft verändern könnte.“