Eine der wichtigsten Klimaschutzmaßnahmen besteht darin, den Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid zu verringern. Zusätzlich loten Forscher verschiedene Möglichkeiten aus, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen. Neben technischen Möglichkeiten kann insbesondere die natürliche Photosynthese der Pflanzen dabei helfen. Die Pflanzen wandeln mit Hilfe von Sonnenlicht Kohlendioxid in Zucker um, aus dem sie wiederum zahlreiche weitere organische Verbindungen herstellen. Nach dem Tod der Pflanze gelangt der gespeicherte Kohlenstoff allerdings mit der Zeit durch Zersetzung oder Verbrennung des organischen Materials wieder in die Atmosphäre. In manchen Fällen allerdings lässt sich dieser Prozess deutlich hinauszögern – etwa, wenn das organische Material auf den Meeresgrund sinkt oder tief im Boden vergraben wird.
Algenschleim im Fokus
Ein Team um Hagen Buck-Wiese vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen hat nun untersucht, in welchem Maße Braunalgen zur globalen Verringerung des CO2-Gehalts der Atmosphäre beitragen. „Es ist bekannt, dass Braunalgen mehr CO2 aufnehmen als die Wälder an Land, und die Braunalgen-Biomasse gilt als potenzielle Kohlenstoffsenke“, erklären die Forscher. Einen Teil des aufgenommenen Kohlenstoffs nutzen die Algen für ihr Wachstum, einen anderen Teil geben sie wieder an das Meerwasser ab, beispielsweise in Form zuckerhaltiger Ausscheidungen. Je nachdem, wie diese Ausscheidungen aufgebaut sind, werden sie entweder schnell von anderen Organismen genutzt, sodass der gebundene Kohlenstoff wieder frei wird, oder sie sinken Richtung Meeresgrund.
„Die Ausscheidungen der Braunalgen sind sehr komplex und daher unglaublich kompliziert zu messen“, sagt Buck-Wiese. „Es ist uns aber gelungen, eine Methode zu entwickeln, um sie detailliert zu analysieren.“ Einen Fokus legten die Forscher dabei auf die Verbindung Fucoidan. Aus dieser Kohlenstoffverbindung bilden die Algen eine Schleimschicht, mit der sie ihre Oberfläche gegen äußere Einflüsse schützen. Frühere Studien haben gezeigt, dass Fucoidan unter anderem antibakteriell wirkt und außerdem in Reaktion auf erhöhten Salzgehalt des umgebenden Wassers zunimmt. Für die Klimaforschung ist es jedoch aus einem anderen Grund interessant: „Das Fucoidan ist so komplex, dass es nur schwer für andere Organismen nutzbar ist. Keiner scheint es zu mögen“, erklärt Buck-Wiese. Statt also nach kurzer Zeit wieder in die Atmosphäre zu gelangen, kann der im Fucoidan gespeicherte Kohlenstoff auf den Meeresgrund sinken. „Die Braunalgen sind dadurch besonders gute Helfer, um Kohlendioxid langfristig – für Hunderte bis Tausende von Jahren – aus der Atmosphäre zu entfernen“, so Buck-Wiese.
Ausscheidungen analysiert
Wie viel Fucoidan die Algen jedoch produzieren und wie groß somit dieser Beitrag zum Klimaschutz ist, war bislang unbekannt. „Die hohe Löslichkeit von Fucoidan und seine Lage an der Grenzfläche zwischen Alge und Wasser legen nahe, dass Fucoidan ständig neu gebildet werden muss“, so die Forscher. Doch wie viel macht es tatsächlich aus? Um diese Frage zu beantworten, haben Buck-Wiese und sein Team in der Ostsee im Südwesten Finnlands Braunalgen in Form des Blasentangs (Fucus vesiculosus) gesammelt und ihre Ausscheidungen mit verschiedenen Analysemethoden untersucht.
