Globale Phytoplankton-Biomasse neu gemessen

Wahre Verteilung der Phytoplankton-Biomasse enthüllt

Die Auswertungen ergaben eine Phytoplankton-Biomasse in den drei großen Weltmeeren von rund 314 Millionen Tonnen Phytoplankton-Kohlenstoff. Dieser Wert liegt damit eher am unteren Ende der bisherigen Spanne der Schätzungen. “Aber anders als frühere Ansätze beruht unsere Schätzung auf tiefenaufgelösten, Kohlenstoff-zentrierten Messungen aus der gesamten euphotischen Zone”, betonen Stoer und Fennel. Als euphotische Zone gilt der Tiefenbereich eines Gewässers, in dem Photosynthese möglich ist. “Unsere Messungen zufolge macht das ozeanische Phytoplankton damit nur rund 0,06 Prozent der gesamten Biomasse der irdischen Biosphäre aus. Das ist ein winziger Bruchteil, gemessen an ihrer enormen Bedeutung für die Erhaltung der marinen Ökosysteme und ihrer wichtigen Rolle für den Kohlenstoffkreislauf”, schreiben die Forschenden. Umso wichtiger sei es, die Verteilung des Phytoplanktons auch in den tieferen Ozeanschichten zu kennen. So enthüllten die neuen Messwerte, dass rund die Hälfte des gesamten Phytoplankton-Kohlenstoffs und des Chlorophyll-a unterhalb der durchmischten Oberflächenschicht der Meere zu finden ist. “Ein noch größerer Anteil liegt unterhalb der von den Satellitenmessungen erfassten Tiefe – er entspricht 85 Prozent des Phytoplankton-Kohlenstoffs und 88 Prozent des Chlorophyll-a”, berichten die Wissenschaftler.

Die Bojenmessungen ergaben zudem, dass die Satellitenmessungen des marinen Chlorophylls auch die saisonale Entwicklung der Meeresalgenblüten nicht korrekt erfasst. “Wir haben festgestellt, dass das Oberflächen-Chlorophyll-a den Zeitpunkt der jährlich höchsten Biomasse in zwei Dritteln des Ozeans nicht richtig identifiziert hat”, berichten Stoer und Fennel. So legt das Oberflächen-Chlorophyll eine besonders umfangreiche und lange Algenblüte in subtropischen Regionen nahe, mit zu den Polen hin stark abnehmenden Dauern und Intensitäten. Betrachtet man aber die gesamte Phytoplankton-Biomasse auch unter der Meeresoberfläche, zeigen deutlich geringere Unterschiede und regionale Schwankungen, wie das Team feststellte. “Die Fehleinschätzung bei den Satellitendaten hat potenzielle Auswirkungen darauf, wie man die Algenblüten mit der Produktivität und dem Überleben der höheren trophischen Ebenen wie dem Zooplankton oder Fischlarven verknüpft”, erklären die Forschenden. Auch mögliche Entkopplungen von Räuber-Beute-Zyklen durch den Klimawandel könnten demnach allein durch Satellitendaten nur schwer korrekt erfasst werden.

Nach Ansicht von Stoer und Fennel ist es daher künftig wichtig, Daten sowohl von Satelliten als auch von Argo-Floats zu berücksichtigen. “Die Kombination beider Technologien ist ein wichtiger Schritt für die Langzeit-Überwachung des irdischen Phytoplanktons”, schrieben sie. “Es wird helfen zu verstehen, wie die Meeresalgen durch den anthropogenen Klimawandel und potenzielle Geoengineering-Projekte im Meer beeinflusst werden.”

Quelle: Adam C. Stoer und Katja Fennel (University of Dalhousie, Halifax), Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2405354121