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Astronomie+Physik Erde+Klima

Fjorde: Klein, aber hoho!

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Fjord in Neuseeland (Candida Savage)
Fjorde sind eine beeindruckende Landschaftsform unseres Planeten: Tief eingekerbt dringt hier das Meer zwischen steilen Bergwänden ins Land hinein. Doch die Fjorde haben es auch unter Wasser in sich, wie Forscher jetzt festgestellt haben: Das Sediment am Grund der Fjorde ist eine unerwartet effektive Kohlenstoff-Senke. Es speichert doppelt so viel organischen Kohlenstoff wie fast alle anderen Meeresgebiete. Obwohl die Fjorde im Vergleich zum Rest der Ozeane winzig sind, spielen sie im Klimasystem daher mit in der Liga der „Großen“.

Die Sedimente der Meere spielen eine wichtige Rolle für den irdischen Kohlenstoffkreislauf und das Klimasystem. Denn sie können große Mengen an organischem Kohlenstoff speichern und damit für lange Zeit aus dem Verkehr ziehen. Meist geschieht dies dadurch, dass organisches Material in Form von Pflanzenresten, toten Meerestieren, aber auch durch die Verwitterung von Gestein ins Wasser gelangt und sich am Grund des Ozeans ablagert. Dort wird es im Laufe der Zeit von anderen Ablagerungen überdeckt und bleibt so für lange Zeiträume begraben. Fossile Brennstoffe wie Kohle oder Erdöl sind Beispiele für Produkte solcher urzeitlicher organischer Ablagerungen. Wie viel Kohlenstoff heutige Meeressedimente schlucken und welche Meeresgebiete daran welchen Anteil haben, ist allerdings bisher nur in Teilen bekannt.

Richard Smith von der University of Connecticut in Groton und seine Kollegen haben nun einen eher kleinen Mitspieler im ozeanischen Geschehen genauer unter die Lupe genommen – die Fjorde. Sie machen gerade einmal 0,1 Prozent der gesamten Meeresfläche aus. Für ihre Studie untersuchten die Forscher Sedimentproben aus allen großen Fjordsystemen weltweit – von den Fjorden Norwegens oder Alaskas bis nach Neuseeland und in die Antarktis. Insgesamt 573 Oberflächenproben und 124 Bohrkerne kamen dabei zusammen. Aus den Gehalten an organischem Kohlenstoff, der Beschaffenheit der Ablagerungen und den vor Ort herrschenden Strömungen und physikalisch-chemischen Bedingungen ermittelten die Forscher, wie viel organischen Kohlenstoff die einzelnen Fjorde im Laufe der Zeit aufnehmen und im Sediment speichern.

Hotspots der Kohlenstoff-Aufnahme

Das überraschende Ergebnis: Die Fjord-Sedimente schlucken und speichern insgesamt 18 Megatonnen organischen Kohlenstoff pro Jahr – das entspricht elf Prozent der gesamten jährlichen Speicherrate der Ozeane. Im Durchschnitt speicherte jeder Quadratmeter Fjordsediment gut 50 Gramm Kohlenstoff pro Jahr. Die Spanne reichte dabei von zwölf Gramm pro Quadratmeter und Jahr in den Fjorden Norwegens bis zu mehr als 265 Gramm pro Quadratmeter in Alaska. „Bezogen auf die Menge pro Flächeneinheit ist dies doppelt so viel wie der Durchschnitt im Meer insgesamt“, so Smith und seine Kollegen. „Fjorde sind damit echte Hotspots für die Speicherung organischen Kohlenstoffs.“

Warum die Fjorde so effektive Kohlenstoffsenken sind, dafür gibt es mehrere Gründe, wie die Forscher erklären. Zum einen verlängern die vielen schmalen Einkerbungen in das Land die Küstenlinie. Dadurch wird besonders viel Material aus den umliegenden Landflächen in diese Meeresgebiete eingeschwemmt. Zum anderen sind die Fjorde sehr tief, dunkel und an ihrem Grund eher arm an Sauerstoff. „Zusammen mit dem hohen Sedimentationsraten und wenigen Störungen ist das ideal, um große Mengen des Materials zu speichern“, so die Wissenschaftler.  Als besonders effektiv erwiesen sich in dieser Hinsicht die Fjorde Alaskas. Sie allein sind für rund die Hälfte des gesamten in Fjorden gespeicherten Kohlenstoffs verantwortlich, wie die Forscher berichten. Einer der Gründe liegt wahrscheinlich in den Gletschern, die in diese Fjorde münden. Denn sie schleppen an ihrem Grund große Mengen an organischem Material mit sich, das sie mit Schmelzwasser und Eis in die Fjorde befördern.

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Quelle:

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar
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