Kohlenstoffspeicher aus dem Meer: Seetang entlastet Klima

Natürlicher CO₂-Trick aus dem Meer: Grönland-Seetang entlastet das Klima

Vor Grönland transportieren Strömungen Seetang in die Tiefe. Winterstürme machen ihn zu einem langfristigen Kohlenstoffspeicher im Ozean.

Seetang vor Grönlands Küste bindet offenbar deutlich mehr Kohlendioxid als bislang angenommen und erweist sich damit als natürlicher Kohlenstoffspeicher im Ozean. Darauf weisen neue Auswertungen hin, an denen unter anderem das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde und das Helmholtz-Zentrum Hereon beteiligt waren. Die Ergebnisse lenken den Blick auf einen Teil des Klimasystems, der lange wenig beachtet wurde: natürliche Prozesse fernab von Land, mitten im offenen Meer.

An den felsigen Küsten Grönlands wächst Seetang in großen Mengen. Stürme, Wellengang und Eis lösen regelmäßig Pflanzenteile von den Felsen. Statt wie bisher angenommen, sind diese Reste kein kurzlebiges Treibgut, das rasch gefressen oder zersetzt wird. Neue Daten zeigen, dass der Seetang häufig nicht in Küstennähe verbleibt, sondern zügig ins offene Meer gelangt.

Wie Seetang zum Kohlenstoffspeicher wird

Der abgerissene Seetang vor Grönland gerät überraschend schnell in Bewegung. Starke Meeresströmungen transportieren ihn innerhalb weniger Tage vom Schelf hinaus in tiefere Meeresregionen. Dort bleibt das Pflanzenmaterial nicht dauerhaft an der Oberfläche, sondern gelangt in Zonen mit intensiver physikalischer Dynamik.

Besonders im Winter verändert sich das Geschehen. Heftige Stürme sorgen in der Labradorsee für eine starke Durchmischung des Wassers. Dabei entstehen Abwärtsströmungen, die schwimmende Tangpflanzen nach unten ziehen. Mit zunehmender Tiefe steigt der Wasserdruck. Die gasgefüllten Auftriebsblasen im Seetang kollabieren. Der Auftrieb geht verloren. Dieser Prozess lässt sich nicht umkehren. Der Seetang sinkt weiter ab – und mit ihm der gebundene Kohlenstoff.

Satelliten zeigen Ausmaß und Tempo

Den entscheidenden Überblick lieferten Satellitendaten. Mehr als 1.300 Aufnahmen aus mehreren Jahren wurden ausgewertet. Darauf identifizierten die Forschenden fast 8.000 schwimmende Tangfelder vor Südwestgrönland und in angrenzenden Meeresgebieten. Zusammengenommen bedeckten sie eine Fläche von rund 43 Quadratkilometern.

Auffällig war ihre Verteilung. Viele dieser Felder lagen weit entfernt von der Küste, teils über Meeresgebieten mit mehr als 1.000 Metern Tiefe. Das widerspricht der früheren Annahme, Seetang bleibe überwiegend küstennah. Die Daten sprechen für einen schnellen und effizienten Abtransport.

Das Tempo entscheidet. Der Seetang wird hinausgetragen, solange er noch intakt ist. Messungen mit GPS-Driftbojen bestätigen dieses Bild. Im Durchschnitt verlassen Wasser und Treibmaterial den grönländischen Schelf nach gut zwölf Tagen. Frühere Schätzungen gingen von deutlich längeren Zeiträumen aus. Dadurch gelangt der gebundene Kohlenstoff in größere Tiefen, statt rasch wieder freigesetzt zu werden.

Die Tiefe ist entscheidend

Sobald Seetang etwa 120 Meter Tiefe erreicht, verlieren viele Arten dauerhaft ihre Schwimmfähigkeit. Danach sinken sie weiter ab, teils bis in Tiefen von mehr als 2.000 Metern. Dort herrschen niedrige Temperaturen, wenig Sauerstoff und kaum biologische Aktivität. Unter diesen Bedingungen wird organisches Material extrem langsam abgebaut.

Darin liegt der klimarelevante Effekt. Kohlenstoff, der in solche Tiefen gelangt, zirkuliert dort über sehr lange Zeiträume nicht mehr im schnellen Kreislauf zwischen Ozean und Atmosphäre. Fachleute sprechen von Speicherzeiten von Jahrhunderten. „Unsere Ergebnisse zeigen erstmals, dass der Kohlenstoff aus grönländischem Seetang durch eine Abfolge physikalischer Prozesse effektiv dem schnellen Recycling entzogen wird“, erklärt Studienleiter Daniel Carlson.

Daniel Carlson vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde koordinierte die Studie, die zeigt, wie Seetang vor Grönland vom Küstenbereich in große Tiefen gelangt und dort Kohlenstoff speichert. — Der IOW-Forscher Daniel Carlson leitete das internationale Team, das vor Grönland nachwies, wie Seetang rasch in die Tiefe sinkt und dort als Kohlenstoffspeicher wirkt. © Johnna Holding

Seetang ergänzt die bekannten natürlichen Klimasenken

Bislang richtete sich der Blick der Forschung vor allem auf Mangroven, Salzwiesen und Seegras. Diese Pflanzen speichern Kohlenstoff direkt dort, wo sie wachsen. Seetang siedelt dagegen auf Fels. Lange fehlte ein plausibler Mechanismus für eine dauerhafte Speicherung. Die neuen Ergebnisse schließen diese Lücke.

Schätzungen zufolge exportieren grönländische Tangwälder jährlich fast eine Million Tonnen Kohlenstoff in den offenen Ozean. Im weltweiten Vergleich zählt die Region damit zu den zwanzig wichtigsten natürlichen Lieferanten dieses Effekts.

Hinzu kommt ein langfristiger Trend. Das arktische Meereis zieht sich zurück. Tangwälder erhalten dadurch mehr Licht und Raum. Modelle gehen davon aus, dass sich ihre Verbreitung in den kommenden Jahrzehnten ausweiten könnte. Damit wächst auch das Potenzial für eine natürliche Kohlenstoffbindung im Meer.

Natürliche Kohlenstoffspeicher ergänzen den Klimaschutz

Dennoch stellt dieser Prozess keine Alternative zu Emissionsminderungen an Land dar. Er ersetzt weder politische Maßnahmen noch technische Lösungen. Doch er erweitert das Verständnis der Rolle, die die Ozeane im Klimasystem spielen.

Drei Punkte sind dabei zentral:

Seetang kann Kohlenstoff aufnehmen und durch natürliche Prozesse dauerhaft in große Tiefen transportieren.
Schnelle Strömungen und winterliche Stürme sind der Schlüssel für diesen Effekt.
Der Beitrag dieser Prozesse wurde in bisherigen Klimamodellen vermutlich unterschätzt.

Offen bleibt, wie viel des abgesunkenen Materials tatsächlich im Sediment landet und wie menschliche Eingriffe, etwa durch Fischerei, diese Abläufe beeinflussen. Klar ist jedoch: Vor Grönland verschwindet Seetang nicht einfach im Meer. Er wird Teil eines natürlichen Kohlenstoffspeichers, der bislang zu wenig Beachtung fand.

Kurz zusammengefasst:

Seetang vor Grönland bindet Kohlendioxid und transportiert es durch Strömungen und Winterstürme in große Meerestiefen, wo der Kohlenstoff über sehr lange Zeit gespeichert bleibt.
Satellitenbilder und Messungen zeigen, dass abgerissener Seetang innerhalb weniger Tage vom Küstenbereich ins offene Meer gelangt und dort durch Druck seinen Auftrieb verliert und absinkt.
Dieser natürliche Prozess macht Seetang zu einem bislang unterschätzten Kohlenstoffspeicher im Ozean, dessen Bedeutung für Klimamodelle und den globalen Kohlenstoffkreislauf größer ist als lange angenommen.

Übrigens: Nach Eisabbrüchen vor Grönland treiben unsichtbare Unterwasserwellen warmes Wasser an die Gletscherfront und beschleunigen die Schmelze deutlich. Wie Forschende diesen Effekt erstmals gemessen haben, mehr dazu in unserem Artikel.