Riesige Meere bedecken weite Teile der Welt – doch auch die vergleichsweise kleinen Süßwasserflächen haben eine beachtliche Bedeutung für unseren Planeten. Die organische Substanz in diesen flachen Gewässern ist Schätzungen zufolge für die Bildung eines Viertels des gesamten Kohlendioxids und für mehr als zwei Drittel des Methans in unserer Atmosphäre verantwortlich. Vor dem Hintergrund dieser Bedeutung im Rahmen der klimatischen Entwicklung der Erde ist die Frage berechtigt: Wie wird sich die Treibhausgasproduktion der Seen im Rahmen der Klimaerwärmung verändern?
Was bewirkt mehr Biomasse im Wasser?
Grundsätzlich zeichnet sich in diesem Zusammenhang ab, dass durch die Erwärmung im Norden die Vegetation im Bereich der dortigen Gewässer zunimmt. Folglich wird auch mehr Biomasse in die Flüsse und Seen gelangen, wo es einer bunten Gemeinschaft an Lebewesen als Nahrung dient. Dabei setzten sie Kohlendioxid oder Methan frei, das dann in die Atmosphäre gelangen kann, wo es zum Treibhauseffekt beiträgt. Im Rahmen ihrer Studie haben die Forscher um Andrew Tanentzap von der University of Cambridge nun untersucht, inwieweit ein erhöhter Eintrag von Biomasse zu Veränderungen dieses Systems führt.
Sie füllten dazu Container mit unterschiedlichen Anteilen von Gesteinen und organischem Material – bestehend aus Laub- und Nadelabfällen aus nahe gelegenen Wäldern. Diese Behälter tauchten sie anschließend in das flache Wasser von zwei kanadischen Seen. Nach zwei Monaten erfassten die Wissenschaftler dann durch moderne Nachweisverfahren die Veränderung der Diversität der organischen Moleküle, die Vielfalt der mikrobiellen Gemeinschaften und die Treibhausgasfreisetzung im Wasser der Testbehälter.
Was grundsätzlich passieren würde, schien klar: Lebewesen beginnen, das Pflanzenmaterial zu zersetzen. Bestimmte Arten zerlegen es dabei in verschiedene kohlenstoffhaltige Verbindungen. Diese können dann wiederum anderen Mikroben als Nahrung dienen. Es entsteht somit auf der Basis des Pflanzenmaterials eine illustre Mikrobengemeinschaft, die verschiedene Verbindungen ins Wasser freisetzt und durch ihren Stoffwechsel schließlich Kohlendioxid oder Methan abgibt. Soweit bekannt. Was bei unterschiedlichen Mengen organischen Ausgangsmaterials passiert, sollten nun die Analysen des Wassers der Testbehälter zeigen.
Erhöhte Vielfalt steigert Emissionen
Wie die Wissenschaftler berichten, zeichnete sich ab: Je mehr organische Substanz vorhanden war, desto mehr nahm die Vielfalt der kohlenstoffhaltigen Verbindungen und die Biodiversität im Wasser zu. Das Besondere war dabei: Vor allem die größere chemische Vielfalt war mit einer verstärkten Freisetzung von Treibhausgasen verknüpft, die nicht allein auf die erhöhte Menge an Biomaterial zurückzuführen war. Der Faktor war dabei erheblich: Die resultierende Zunahme des mikrobiellen Abbaus könnte die Treibhausgasemissionen um den Faktor 1,5 bis 2,7 erhöhen – mit entsprechenden Auswirkungen auf den globalen Kohlenstoffkreislauf, sagen die Forscher.
