Vulkanasche bringt Algen im Ozean zum Blühen

Welche Wirkung haben Vulkanausbrüche auf unser Klima? Bisher gingen Wissenschaftler/innen davon aus, dass Eruptionen mit hohem Schwefeldioxid-Anteil, die sehr weit in die Höhe reichen, die Bildung von Aerosolen hervorrufen. Diese Aerosolwolken können die Erde kühlen. Eine andere Wirkung - das Düngen von Ozeanalgen - haben jetzt Forscher/innen des Exzellenzclusters "Integrated Climate Analysis and Prediction" (CliSAP) der Universität Hamburg untersucht. Erste Ergebnisse erscheinen in den Fachmagazinen "Atmospheric Chemistry and Physics" und "Journal of Geophysical Research".

"In weiten Teilen des Ozeans ist das Algenwachstum unter anderem durch das Fehlen von Eisen limitiert. Eisensalze in der Vulkanasche könnten das Plankton zum Blühen bringen - und dabei größere Mengen CO2 binden", so Dr. Bärbel Langmann, Institut für Geophysik. Die Algen nehmen das Treibhausgas in ihren Stoffwechsel auf und entfernen es so aus der Atmosphäre.

Tatsächlich wiesen Dr. Langmann, Dr. Klemen Zakšek und Prof. Dr. Matthias Hort vom Institut für Geophysik nach, dass das Phänomen einer massiven Algenblüte im Golf von Alaska 2008 mit dem Ausbruch des Vulkans Kasatochi in Verbindung stand. In nicht einmal 24 Stunden blies der Vulkan damals bis zu 600 Megatonnen Asche in die Luft. Rechnerisch reicht diese Eisenmenge aus, um für die beobachtete Algenblüte verantwortlich zu sein - zumal die Aschesäule bis zu 15 Kilometer in die Höhe reichte, was den Ferntransport begünstigte.

Zum Vergleich: der isländische Eyjafjallajökull spuckt zwar bereits seit einem Monat Asche; die Menge pro Zeiteinheit beträgt jedoch weniger als ein Zehntel. Interessant für die Klimaforscher ist auch, dass eine Mess-Boje vor Alaska 2008 in der Tat eine Abnahme des Treibhausgases Kohlendioxid im Meerwasser registrierte.

Eine Modellstudie der Wissenschaftler/innen der Universität Hamburg zeigt, welchen Weg die Asche damals in der Atmosphäre nahm: "Mehr als 90 % der Asche war nach wenigen Tagen bedingt durch die Schwerkraft in den Ozean gefallen. Unsere Analyse zeigt, dass diese Aschemenge und das mitgeführte Eisen ausreichten, um selbst nach dem langen Weg über den Ozean noch einen Dünge-Effekt hervorzurufen", erklärt Dr. Langmann.

Inwieweit ein erhöhter Ausstoß von Vulkanasche das Klima allgemein beeinflussen könnte, sollen weitere Untersuchungen an der Universität Hamburg zeigen. Zentrale Fragestellungen dabei sind: Wie hoch genau sind die Eisenmengen, die die Asche mit sich führt? Gibt es Bedingungen, die die Bildung von wasserlöslichen Eisensalzen bei einem Vulkanausbruch begünstigen? Gleichzeitig helfen Computer gestützte Klimamodelle, die bisherigen Ergebnisse mit weiteren Faktoren zu verknüpfen. So stehen im Winter zum Beispiel tendenziell mehr Nährstoffe, aber weniger Sonnenlicht zur Verfügung - eine "Düngung" in dieser Situation brächte keinerlei Klimaeffekt.

Mehr Informationen in:

• "Volcanic ash as fertilizer for the surface ocean", B. Langmann, K. Zaksek, M. Hort and S. Duggen, erschienen in Atmospheric Chemistry and Physics
  
• "Atmospheric distribution and removal of volcanic ash after the eruption of Kasatochi volcano: A regional model study", Journal of Geophysical Research  (in press, accepted 18 March 2010)

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Universität Hamburg
KlimaCampus / CliSAP
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