Wissenschaftler entdecken Harnstoff in der Atmosphäre und offenbaren weitreichende Folgen für das Klima

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Gebiete des Ozeans, die reich an Meereslebewesen sind, einen größeren Einfluss auf unsere Ökosysteme und das Klima haben als bisher angenommen.

Beobachtungen von Wissenschaftlern der Universität Manchester ergaben, dass die Hauptquelle für Harnstoff – eine stickstoffreiche Verbindung, die für das Wachstum und die Entwicklung lebender Organismen lebenswichtig ist – aus dem Meer stammt.

Die Beobachtungen enthüllen eine wichtige, aber bislang ungeklärte Quelle für reduzierten Stickstoff und bieten die ersten Beobachtungen von gasförmigem Harnstoff in der Luft.

Die Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftenzeigt auch, dass Harnstoff über weite Strecken durch die Atmosphäre transportiert werden kann, um anderen Umgebungen zu helfen, die möglicherweise unter Nährstoffmangel leiden.

Die Ergebnisse könnten weitreichende Folgen für die Meeresproduktivität und die Klimastabilität haben.

Emily Matthews, Atmosphärenforscherin an der Universität Manchester, sagte: „Unsere Beobachtungen liefern neue Einblicke in die komplexen Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozean und Ökosystemen.“

„Das Verständnis des Verhaltens und der Auswirkungen von Harnstoff in der Atmosphäre ist von entscheidender Bedeutung, um unser Wissen darüber zu erweitern, wie Chemikalien und Substanzen durch unsere Umwelt übertragen werden, und kann uns dabei helfen, Strategien zur Bekämpfung des Klimawandels zu entwickeln.“

Die Beobachtungen von Harnstoff in der Gasphase in der Atmosphäre wurden über dem Nordatlantik mithilfe des FAAM Airborne Laboratory gesammelt, einer britischen luftgestützten Forschungseinrichtung, die vom National Centre for Atmospheric Science (NCAS) verwaltet wird und sich im Besitz von UK Research and Innovation und Natural Environmental befindet Forschungsrat.

Messungen während dieser Flüge liefern detaillierte Daten über die Zusammensetzung und Eigenschaften von Aerosolen und Gasen in der Atmosphäre. Wissenschaftler der University of Manchester und des NCAS haben einzigartige Arten identifiziert, die für den reduzierten Stickstoffkreislauf im Meer wichtig sind, einschließlich der ersten Beobachtungen von Harnstoff in der Gasphase in der Atmosphäre.

Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis des Stickstoffkreislaufs haben und eine Überarbeitung der aktuellen Modelle erfordern.

Emily Matthews fügte hinzu: „Der Ozean spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung eines stabilen Klimas durch biologische Aktivität in der Nähe der Wasseroberfläche und trägt zur Aufnahme von Kohlendioxid durch die Ozeane bei.“

„Wir wissen jetzt, dass Harnstoff fast das ganze Jahr über auch eine bedeutende Harnstoffquelle in der Atmosphäre darstellt, was bedeutet, dass wir die am Stickstoffkreislauf beteiligten Prozesse und Faktoren modifizieren müssen, um der neu gewonnenen Bedeutung von Harnstoff Rechnung zu tragen.“

Der Stickstoffkreislauf ist der Prozess, bei dem sich Stickstoff sowohl durch lebende Organismen als auch durch physische Umgebungen bewegt, einschließlich der Atmosphäre, des Bodens, des Wassers, der Pflanzen, Tiere und Bakterien. Es ist von zentraler Bedeutung für die Zusammensetzung des Erdsystems und für Veränderungen der natürlichen Umwelt durch Wechselwirkungen wie Aerosolbildung, Ozonproduktion und als Versorgung lebender Organismen mit lebenswichtigen Nährstoffen.

Die Erklärung für die Beobachtungen von Harnstoff in der Gasphase bleibt ein Rätsel und weitere Forschung ist erforderlich, um die biogeochemische Kopplung von Stickstoff zwischen Ozean und Atmosphäre vollständig zu verstehen.

Die Forschungsergebnisse stellen einen wichtigen Weg für den Langstreckentransport von Stickstoff dar, um stickstoffarme Regionen der Ozeanoberfläche zu düngen. Eine bessere Aufbereitung dieses Wissens hilft zu verstehen, wie die Meeresbiosphäre auf zukünftige Veränderungen reagieren wird.