Von positiven und negativen Nährstoffen für die Ozeane
- roschlau
- 24. Feb.
- 3 Min. Lesezeit
Mangroven sind essenzielle tropische Ökosysteme. Sie fördern eine große Palette von Meeresbiodiversität und wirken der globalen Erwärmung entgegen, indem sie atmosphärisches Kohlendioxid aufnehmen. Den Ozeanen liefern sie wichtige Spurenelemente.
Eine neue Studie des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel hat festgestellt, dass Mangrovensysteme entlang der Amazonasküste jährlich rund 8,4 Millionen Gramm des für die Meeresökologie wichtigen, gelösten Neodym in den Ozean freisetzen
.
Das entspricht 64 Prozent des gesamten Neodym-Eintrags in dieser Region.
Ähnliche Mechanismen werden auch für andere wichtige Spurenelemente wie Eisen oder Mangan vermutet, die beide essenziell für marine Ökosysteme sind.
Unsere Untersuchungen belegen, dass Mangroven eine zentrale Rolle im globalen Kreislauf von Spurenelementen spielen
erklärt Dr. Antao Xu vom GEOMAR.
Dr. Xu ist Erstautor der Studie. Demnach fungieren die Mangroven als biochemische Reaktoren, die Nährstoffe und Metalle durch Prozesse wie Sedimentauflösung und Porenwasseraustausch in die Küstengewässer freisetzen.
Die Eintragungsmechanismen von Partikeln und gelösten organischen Kohlenstoff- und Spurenelementen aus Mangroven beeinflussen so die marinen Küstenregionen. Sie wirken damit unmittelbar positiv auf den globalen Kohlenstoffkreislauf und damit auf das globale Klima.
Verschiedene Verbindungen
Das Forschungsteam fand bei seinen Untersuchungen zu der Studie konsistente Neodym- und Hafnium Isotopen. Auch sedimentäre Eisen-Mangan-Verbindungen wurden analysiert. Dies lässt nach Aussage der Studie den Schluss zu, dass der Amazonas-Mangrovengürtel durch Porenwasserentladung Spurenelemente verschiedener wertvoller Substanzen an das Meerwasser liefert.
Der Eintrag von Mikronährstoffen entscheidet positiv über das Leben im Meer.
Für die Forschenden des GEOMAR Helmholtz-Zentrums ist die Ablaufanalyse der Prozesse sehr wichtig.
Mangrovensysteme als Nährstoffpumpen
Die Forschenden analysierten Wasserproben aus Küstengewässern, Flussmündungen und Mangrovensedimenten entlang der Amazonasküste. Dabei zeigten sich charakteristische Isotopenmuster von Neodym und Hafnium, die auf ihre Herkunft und die Interaktion zwischen Sediment, Porenwasser und Meerwasser hinweisen.
Mangroven sind nicht nur Pufferzonen, die Material vom Land zurückhalten, sondern auch Schlüsselakteure, die diese Stoffe aufbereiten und gezielt an den Ozean abgeben
sagte dazu Martin Frank, Co-Autor der Studie und Leiter des Forschungsbereichs Ozeanzirkulation und Klimadynamik am GEOMAR. Der Stoffaustausch unterstütze die Nahrungsketten in der Küstenregion.
Weltweit, so fanden die Forschenden heraus, tragen Mangrovensysteme zwischen sechs und neun Prozent zum Gesamteintrag von Neodym in den Ozean bei.
Globale Bedeutung des Mangrovenschutzes
Die Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig der Schutz dieser bedrohten Ökosysteme ist. Dr. Xu dazu:
Mangroven stehen an der Schnittstelle zwischen Land und Meer und leisten unverzichtbare Dienste für die Biodiversität und das Klima. Dass sie auch eine so herausragende Rolle als Quellen für Spurenelemente spielen, ist ein weiteres wichtiges Argument für ihren Schutz.
Das Gegenteil: Meeresgefährdung durch Überdüngung
Das genaue Gegenteil der positiven Einträge von wichtigen Spurenelementen durch beispielsweise die Mangrovenwälder ist die Eutrophierung. Sie bezeichnet den negativen Prozess, bei dem in Gewässern durch übermäßige Nährstoffeinträge, insbesondere Stickstoff und Phosphor, angereichert werden.
Das Ergebnis dieser Anreicherung sind übermäßige Algentransformationen. Sie führen zu einem massiven Ungleichgewicht im Ökosystem von Gewässern. Als Folge des Überangebots an Nährstoffen in den Meeren wachsen Phytoplankton und andere Algenarten sehr stark an. Sie trüben durch ihr hohes Wachstum das Oberflächenwasser des Meeres.
Durch den Lichtmangel sterben die am Boden angesiedelten mehrjährigen Pflanzenarten wie Seegras, Tangwälder oder langsam wachsende Makroalgen ab. Das Ökosystem gerät aus der Balance.
Bestimmte Meeresgebiete wie die Ostsee sind aufgrund des geringeren Wasseraustauschs und des besonders hohen Düngemitteleintrag nahezu im gesamten Ostseegebiet besonders stark betroffen.
Auf dem Meeresboden werden die Spuren der Eutrophierung besonders deutlich: Wenn die großen Mengen an Algen absterben, sinken sie zum Meeresboden, wo sie von Bakterien zersetzt werden. Dabei wird der Sauerstoff im Bodenwasser verbraucht. Es entstehen sauerstoffarme oder -freie Bereiche: die so genannten "toten Zonen".
Studien wie die des GEOMAR belegen die Wichtigkeit von Prozessen, die der Eutrophierung entgegenwirken.
Die noch weitgehend unbeeinflussten Gebiete der Amazonas-Mangrovenwälder können durch ihre wertvollen Spurenelemente zumindest einen kleinen Teil dazu beitragen, die Folgen der Eutrophierung zu reduzieren.
Ich habe sowohl die Studie zu den Mangrovenwäldern als auch eine aktuelle Studie zur Eutrophierung verlinkt.
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