Je klebriger Meeresschnee ist, desto besser transportiert er Kohlenstoff

In der Tiefsee hört es niemals auf zu schneien. Die Art von Schnee, die im Ozean fällt und als Meeresschnee bekannt ist, unterscheidet sich grundlegend von den flauschigen, geometrischen Gebilden, die auf dem Land niedergehen. Meeresschnee beschreibt winzige Ansammlungen von organischem und anorganischem Detritus – man denke an Schleim, Kot, Schlick, totes Plankton und andere mikroskopische Überreste –, die ununterbrochen aus den sonnendurchfluteten Flachwasserbereichen in das tiefe Dunkel des Ozeans hinabregnen. Dieser konstante Schauer ist nicht nur eine biologische Kuriosität; er ist ein fundamentaler Motor der biogeochemischen Kreisläufe der Erde und trägt zur Regulierung des globalen Klimas bei, indem er Kohlenstoff aus den Oberflächengewässern in den Ozeanboden transportiert, wo er jahrhundertelang isoliert bleiben kann.

Zu verstehen, wie effizient Meeresschnee diese Aufgabe erfüllt, ist seit langem eine Herausforderung für Ozeanographen und Klimaforscher. Die Reise von der Oberfläche bis zu den abyssalen Ebenen ist lang und voller Gefahren. Ein Groß abgehendes organisches Material wird in der Wassersäule von Meeresorganismen abgefangen, konsumiert und veratmet, lange bevor es den Meeresboden erreicht. Folglich gelangt nur ein Bruchteil des von Phytoplankton an der Oberfläche eingefangenen Kohlenstoffs tatsächlich in die Kohlenstoffsenke der Tiefsee. Wissenschaftler versuchen daher zu verstehen, welche physikalischen und chemischen Eigenschaften bestimmen, ob eine bestimmte Ansammlung von Meeresschnee ihre Reise erfolgreich beendet.

Eine neue Studie wirft Licht auf diesen entscheidenden Mechanismus, indem sie sich auf die Klebrigkeit und die allgemeine Konsistenz der Aggregate konzentriert. Forscher fanden heraus, dass Meeresschnee umso besser Kohlenstoff transportiert, je zähflüssiger er ist. Wenn der organische Detritus einen höheren Grad an Viskosität und Kohäsion aufweist, verhält er sich in der Wassersäule anders. Anstatt leicht auseinanderzubrechen oder als langsam sinkende Mikropartikel in der Schwebe zu bleiben, neigen klebrigere Aggregate dazu, mit anderen Partikeln zu kollidieren und sich zu größeren, schneller sinkenden Paketen organischer Materie zusammenzuschließen.

Dieser rasche Abstieg ist der Schlüssel zu einer effizienten Kohlenstoffsequestrierung. Da die Partikel schneller sinken, sind sie hungrigen Mikroben und Detritivoren in der mittleren Wassersäule weniger lang ausgesetzt. Mehr Kohlenstoff umgeht erfolgreich den biologischen Recyclingkreislauf des oberen Ozeans und wird sicher in die Tiefsee transportiert. Die Zusammensetzung des Schleims und der extrazellulären polymeren Substanzen, die von Mikroorganismen produziert werden, spielt eine massive Rolle bei der Bestimmung dieser Klebrigkeit und verbindet mikroskopische biologische Prozesse mit der globalen Klimaregulierung im großen Maßstab.

Die Implikationen dieser Erkenntnisse gehen weit über die theoretische Ozeanographie hinaus. Da die globalen Temperaturen steigen und sich die Ozeanchemie durch anthropogene Treibhausgasemissionen verändert, könnten sich auch die empfindlichen biologischen Gemeinschaften verändern, die für die Produktion von Meeresschnee und dessen schleimigen Bestandteilen verantwortlich sind. Das Verständnis der genauen Beziehung zwischen der Viskosität des Meeresschnees und der Effizienz des Kohlenstoffexports wird es Wissenschaftlern ermöglichen, genauere Klimamodelle zu erstellen. Diese Modelle sind von entscheidender Bedeutung, um vorherzusagen, wie die biologische Pumpe des Ozeans in einer sich verändernden Welt funktionieren wird und ob sie die Auswirkungen des menschengemachten Klimawandels weiterhin abmildern kann.