PowerPoint-Pr

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Helgoland-Seminar
Phytoplankton
Mittel gegen globale Erwärmung???
Andreas Heine
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Phytoplankton

• einzellige Meeresorganismen
• Betreiben Photosynthese
• kurzer Lebenszyklus von etwa 6 Tagen
• reagieren sehr schnell auf Umweltveränderungen

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Phytoplankton

• bewohnt alle Ozeane
• Anteil von lt 1 der 600 Mrd. t Kohlenstoff
• der pflanzlichen Biomasse
• reagiert empfindlich auf Veränderung der globalen
  Temperatur, der Meeresströmung, des
  Nährstoffangebots
• nimmt Einfluss auf wichtige Stoffkreisläufe der
  Erde (Kohlenstoffkreislauf)

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Tafelbild
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Kohlenstoffkreislauf der Erde
Vulkanismus
Atmung und Verwesung
Photosynthese
Verfeuerung fossiler Brennstoffe
eisenhaltiger Staub
Phytoplankton
Aufsteigende Strömung
tote Zellen
Verwesung
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Assimilation an anorganischem Kohlenstoff im Jahr
Landpflanzen 52 Mrd. Tonnen
Phytoplankton 45 50 Mrd. Tonnen
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IDEE
DÜNGUNG der Meere
VERMEHRUNG des PHYTOPLANKTONS
Wirkt der GLOBALEN ERWÄRMUNG entgegen
WENIGER CO2 in der Atmosphäre
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Womit düngen?

• Alle Arten von Phytoplankton benötigen Stickstoff
  und Phosphor
• NH4, NO2- oder NO3- als nutzbare N-Quelle
• Deshalb notwendig Stickstofffixierer
• einige wenige BAKTERIEN- und CYANOBAKTERIENarten
  wandeln N2 in Ammonium um, das dann bei ihrer
  Zersetzung ins Meerwasser gelangt.
• (Enzym NITROGENASE)

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Womit düngen?

• Nitrogenase ist für den entscheidenden
  Reaktionsschritt auf EISEN angewiesen!
• Cyanobakterien Energie für diese Reaktion in
  Form von ATP (dessen Herstellung ist erfordert
  relativ viel EISEN)!
• deshalb gilt EISEN heute für viele Forscher als
  begrenzender Faktor!
• in vielen Regionen (äquatorialer und
  nordöstlicher Pazifik, Südpolarmeer) ist Eisen so
  knapp, dass Phosphor und Stickstoff in der
  Oberflächenschicht nie ganz verbraucht werden.

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Eisen, Meer und Phytoplankton

• Eisen gelangt als Bestandteil des Staubs ins Meer
• Wostok-Eisbohrkern

- Eiszeit Eisengehalt höher und
Staubpartikelgröße größer
- Kontinente trockener, Windgeschwindigkeit höher
- Mehr Eisen in der Atmosphäre
- Niedrigerer CO2-Gehalt
Hoher Eiseneintrag förderte die
Stickstofffixierung und die Nutzung der
Nährstoffe durch das Phytoplankton
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Was spricht gegen eine Düngung?

• CO2 aus Tiefsee gelangt innerhalb weniger
  Jahrhunderte wieder in die Atmosphäre
• Schlechte Kontrollierbarkeit!
• Langzeitschäden durch groß angelegte
  Meeresdüngungen (man kann Düngung im Meer nicht
  wirklich auf eine Fläche begrenzen)

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Was spricht gegen eine Düngung?

• Übermäßiger Nährstoffeintrag belastet schon jetzt
  viele Küstenstreifen (Todeszone im nördlichen
  Golf v. Mexiko)
• Computermodell Schicht aus weniger dichtem
  Süßwasser aus schmelzenden Gletschern legt sich
  auf das Salzwasser. Wegen der unterschiedlichen
  Dichten wird die Vermischung stark gehindert!
  Phytoplankton kann weniger gut absinken

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Was spricht gegen eine Düngung?

• Blüten können zu schwerem örtlichen
  Sauerstoffmangel führen, denn die Mikroben, die
  vom absterbenden Phytoplankton leben, verbrauchen
  den Sauerstoff schneller, als er durch die
  Meeresströmung nachgeliefert wird. Andere
  Lebewesen könnten dadurch ersticken
• Diese Umweltbedingungen fördern das Wachstum von
  Mikroben, die Methan und Distickstoffoxid
  produzieren, zwei weitere Treibhausgase, die die
  Wärmestrahlung noch stärker absorbieren als CO2

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FAZIT

• groß angelegte Düngung unter Forschern weiterhin
  stark umstritten
• Vorrübergehender Nutze könnte ein unvermeidliches
  und unkalkulierbares Entgleisen mariner
  Ökosysteme zur Folge haben

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ENDE!
Vielen Dank!
Literatur Paul G. Falkowski, Der unsichtbare
Wald im Meer, Spektrum der Wissenschaft, Heft
06/2003