Meereslebewesen bringen im Südpazifik neue atmosphärische Partikel hervor

Ein internationales Team mariner Biogeochemiker und Atmosphärenforscher hat in der nahezu unbekannten Atmosphäre des Südpazifiks eine seltene Entdeckung gemacht. Sie fanden heraus, dass nächtliche Nanopartikelausbrüche, die stickstoffhaltige Verbindungen enthalten, dadurch entstehen, dass sich marine Mikroorganismen offenbar vor UV-Strahlung schützen. Diese Partikel tragen dazu bei, Wolken über dem Ozean zu bilden, was die Klimaerwärmung verringert.

An diesem multinationalen Forschungsvorhaben beteiligten sich zwei Forscher der Universität Tampere. Die Studie wurde in ASIT-Gehäusen (Air Sea Interface Tank) auf dem Deck eines Forschungsschiffs an mehreren Orten im Südpazifik durchgeführt. Diese simulierten drei Tage hintereinander die lokale Meeresumwelt, bevor das Wasser in den Gehegen gewechselt wurde. Besonders in den frontalen Wasserproben wurden in den Stunden vor der Morgendämmerung Ausbrüche kleiner Partikel beobachtet.

Der Forschungsartikel „Beweise einer nitratbasierten nächtlichen atmosphärischen Nukleation durch Meeresmikroorganismen im Südpazifik“ lautete veröffentlicht In Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS) am 22. November 2023.

„Vermutlich stammten sie von Meeresorganismen, die sich vor der bevorstehenden schädlichen UV-Strahlung der Sonne schützen wollten. Die beobachtete Partikelbildung wurde von Anzeichen stickstoffhaltiger Verbindungen begleitet, was auf den Ursprung der beobachteten Nanopartikelausbrüche hindeutet“, erklärt außerordentlicher Professor (Tenure Track) Matti Rissanen an der Universität Tampere.

Beobachtungen aus dem abgelegenen Südpazifik sind selten, da dieses isolierte und weite offene Meer ein sehr anspruchsvoller Ort für die Durchführung atmosphärischer Messungen ist.

„Diese Erkenntnisse aus diesem Gebiet sind äußerst wichtig, da es nur wenige Beobachtungen gibt und Meereswolken möglicherweise die größte Unsicherheit in Bezug auf die Vorhersagen des Klimawandels darstellen“, fügt Rissanen hinzu.

Ozeane absorbieren Sonnenlicht effizient. Eine Wolkendecke darüber reflektiert einen erheblichen Teil des Lichts zurück in den Weltraum. Die Entstehung von Wolken in diesen schlecht vermessenen Regionen bleibt besonders schwer zu erklären.

„Unsere Studie liefert wichtige Einblicke in die zugrunde liegenden Prozesse der Partikelproduktion über dem Ozean. Die mögliche Rolle lebender Organismen in diesen Prozessen ist besonders spannend“, sagt Siddharth Iyer, der als Academy Research Fellow an der Universität Tampere arbeitet.