Vergleich der Kohlenstoffspeicherkapazitäten anoxischer Becken

Laut dem Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen muss der Mensch sowohl die Emissionen drastisch reduzieren als auch mindestens 10 Gigatonnen Kohlendioxid pro Jahr aus der Atmosphäre entfernen, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden Synthesebericht 2023.

Durch die Speicherung von Biomasse (entweder im Meer gewachsen, wie z. B. Algen, oder an Land gewonnen, wie z. B. landwirtschaftliche Abfälle) im Ozean könnte Kohlenstoff möglicherweise für Tausende von Jahren unterhalb von Kilometern Wasser gebunden werden. Anoxische oder sauerstoffarme Regionen sind für diesen Zweck besonders attraktiv, da ihre Chemie den Abbau von Biomasse begrenzt und ihre isolierte Natur bedeutet, dass negative Auswirkungen auf die Umwelt wahrscheinlich begrenzt bleiben.

Forscher bewerteten die Speicherkapazität von drei anoxischen Becken – dem Schwarzen Meer zwischen Europa und Asien, dem Cariaco-Becken vor der Küste Venezuelas und dem Orca-Becken im Golf von Mexiko – und untersuchten, wie versunkene Biomasse die Geochemie dieser Becken verändern würde.

Das Schwarze Meer ist ein attraktiver Speicherort für Kohlenstoff, da die Rezirkulation des Materials am Meeresboden sehr lange dauert. Wenn etwa 2.000 bis 7.000 Quadratkilometer des Meeresbodens mit einer 4 Meter dicken Biomasseschicht bedeckt wären, könnte dieses Gewässer mehr als 1.000 Jahre lang zwischen 3,5 und 11,7 Gigatonnen Kohlendioxid binden. Infolgedessen würden die Sulfid- und Ammoniumwerte im tiefsten Teil des Beckens wahrscheinlich moderat ansteigen und der pH-Wert würde wahrscheinlich leicht sinken.

Der saisonale Auftrieb bringt Tiefenwasser im Cariaco-Becken an die Oberfläche und gibt so beim Biomasseabbau entstehendes Kohlendioxid schneller an die Atmosphäre ab. Dies schränkt die Haltbarkeit der Lagerung in diesem Becken ein. Die Abdeckung von etwa 100 bis 350 Quadratkilometern mit einer 4 Meter dicken Biomasseschicht könnte zur Bindung von 0,18 bis 0,58 Gigatonnen Kohlendioxid führen, allerdings für deutlich weniger als 1.000 Jahre.

Die Ionenwerte im Orca-Becken, das viel kleiner ist als das Schwarze Meer und das Cariaco-Becken, sind so hoch, dass Wissenschaftler Schwierigkeiten haben, Änderungen seines pH-Werts vorherzusagen. Das Orca-Becken verfügt außerdem über eine einzigartige, langsam wachsende Mikrobengemeinschaft, und es ist unklar, wie diese Organismen auf einen großen, plötzlichen Anstieg der Verfügbarkeit von Biomasse reagieren würden. Da sich die Bedingungen am Boden des Orca-Beckens so stark von denen im darüber liegenden „normalen“ Meerwasser unterscheiden, kommt es nur zu einer sehr geringen Vermischung zwischen den Schichten, sodass dort über einen Zeitraum von mehr als 10.000 Jahren 0,005 bis 0,26 Gigatonnen Kohlendioxid gebunden werden können.

Anoxische Becken könnten einen wesentlichen Beitrag zur Kohlenstoffbindung leisten, schrieben die Forscher. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um sicherzustellen, dass der Nutzen die Risiken überwiegt.

Mehr Informationen:
Hoesung Lee et al, IPCC, 2023: Klimawandel 2023: Synthesebericht. Beitrag der Arbeitsgruppen I, II und III zum sechsten Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen [Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (eds.)]. IPCC, Genf, Schweiz (2023). DOI: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647

Zur Verfügung gestellt von der American Geophysical Union

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.

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