Überwachung der "versteckten" Phytoplankton: Unterwasser-Roboter enthüllen den Schatz des Ozeans
Die verborgenen Welten des Phytoplanktons: Eine Revolution in der Meeresforschung
Credit: CC0 Public Domain
Phytoplankton, die mikroskopisch kleinen pflanzenähnlichen Organismen der Meere, stellen das Fundament des marinen Nahrungsnetzes dar. Sie nähren nicht nur winzige Fische, sondern auch die gigantischen Wale der Ozeane und spielen eine entscheidende Rolle beim Entfernen von Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Die genaue Überwachung von Phytoplankton ist unerlässlich, um die Auswirkungen des globalen Wandels zu verstehen und mögliche Kohlenstoffreduktionsinitiativen zu entwickeln.
Die Herausforderungen der Überwachung
Traditionell haben Satelliten, die die Meeresoberfläche beobachten, der Wissenschaft geholfen, Daten über Phytoplankton zu sammeln. Diese Methode hat jedoch signifikante Grenzen, da Phytoplankton in unterschiedlichen Wassertiefen wachsen kann, wo Satelliten nicht in der Lage sind, sie zu erkennen. Dadurch entsteht eine bedeutende Wissenslücke über diese lebenswichtigen Organismen.
Forschende der Dalhousie University schließen diese Lücke mithilfe eines globalen Netzwerks von Unterwasserrobotern, bekannt als Biogeochemical-Argo (BGC-Argo) Floats. Diese Geräte tauchen in die Tiefen des Ozeans und messen Phytoplankton an Orten, die Satelliten nicht erreichen können.
Die Entdeckung der „verborgenen“ Phytoplankton
Eine neue Studie hat gezeigt, dass es auf der Erde etwa 343 Millionen Tonnen Phytoplankton gibt – das entspricht ungefähr 250 Millionen Elefanten. Erschreckend ist jedoch, dass mindestens die Hälfte dieser Biomasse nicht von Satelliten erfasst wird. Die Studie wurde in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Adam Stoer, ein Doktorand der Ozeanographie an der Dalhousie University und Hauptautor der Studie, erklärt, dass die Forschung einen wichtigen Schritt in der Überwachung der "versteckten" Phytoplankton darstellt. „Diese Flotte von Robotern wird für die Überwachung des weltweiten Phytoplanktons von unschätzbarem Wert sein, um zu verstehen, wie sie auf die Erwärmung der Ozeane reagieren“, sagt er.
Ein wichtiges Werkzeug in der Klimaforschung
Die Dalhousie-Forscher nutzten etwa 100.000 Wasserprofilmessungen der Floats, um die Kohlenstoffbiomasse von Phytoplankton und deren räumliche und zeitliche Variabilität zu beschreiben. Diese Sensoren messen Phytoplankton das ganze Jahr über und sind in der Lage, wertvolle Daten im gesamten Ozean zu sammeln, was vorher nicht möglich war.
Dr. Katja Fennel, Abteilungsleiterin der Ozeanographie an der Dalhousie University und Senior-Autorin der Studie, hebt hervor: „Diese Forschung zeigt die entscheidende Rolle der Biogeochemical-Argo Floats für unser Verständnis der globalen Phytoplankton-Kohlenstoffbiomasse und offenbart, dass etwa die Hälfte der Biomasse unterhalb der Tiefe liegt, die von Satelliten erkannt werden kann.“
Das Missverhältnis erkennen
Die Forscher dokumentierten nicht nur die Biomasse von Phytoplankton, sondern wiesen auch auf ein erhebliches Missverhältnis zwischen saisonalen Zyklen von Kohlenstoffbiomasse und Oberflächen-Chlorophyll-a hin. Diese Diskrepanz tritt in zwei Dritteln der globalen Ozeane auf und stellt die übliche Praxis in Frage, Chlorophyll-a als Proxy für Biomasse zu verwenden.
Fazit
Die Entdeckungen dieser Studie verdeutlichen die wichtige Rolle der Biogeochemical-Argo Floats in der modernen Meeresforschung und eröffnen neue Wege, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane zu verstehen. Das Wissen über Phytoplankton ist nicht nur für die Ökologie des Meeres von zentraler Bedeutung, sondern auch für das globale Klima und unsere Fähigkeit, den Planeten nachhaltig zu bewahren.
Für weitere Informationen zur Forschung wird auf die Publikation verwiesen:
Adam C. Stoer et al, Carbon-centric dynamics of Earth’s marine phytoplankton, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2405354121
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