Den Geheimnissen der Kohlenstoffspeicherung in Küstenökosystemen auf der Spur

Die vom Menschen verursachten Kohlendioxid-Emissionen müssen unbedingt verringert werden. Deswegen ist die Suche nach innovativen Lösungen dafür so wichtig wie noch nie. Wir müssen nicht nur die Freisetzung von Kohlendioxid (CO₂) reduzieren. Eine weitere wesentliche Komponente bei der Bekämpfung der Folgen des Klimawandels ist, CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen.

Küstenökosysteme, die weltweit in den Gezeitenzonen zu finden sind, stehen in diesen Bemühungen an vorderster Front. Mangroven in tropischen und subtropischen Regionen, Salzwiesen in den gemäßigten Zonen und die allgegenwärtigen Makroalgen und Seegraswiesen leisten einen wichtigen Beitrag zur Speicherung von Kohlenstoff. Diese Ökosysteme sind in der Lage, erhebliche Mengen an Kohlendioxid in Form von organischem Material zu absorbieren, zu binden und zu speichern, und zwar nicht nur in ihrer Pflanzenmasse, sondern auch in den darunter liegenden Sedimenten und ihrem Porenwasser.

Küstenökosysteme können Kohlenstoff über längere Zeiträume speichern. In den vorwiegend anaeroben, sauerstoffarmen Sedimenten wird der Kohlenstoff nur langsam abgebaut. Dadurch haben diese Lebensräume ein enormes Potenzial, Kohlenstoff zu speichern. Das macht sie zu unverzichtbaren Kohlenstoffsenken.

Im Rahmen des laufenden sea4soCiety-Projekts untersuchen Forschende, wie effizient Mangrovenwälder, Seegraswiesen, Makroalgen und Salzwiesen Kohlenstoff binden und zurückhalten können. Ein Schwerpunkt ihrer Forschung liegt dabei auf dem Porenwasser und dem darin enthaltenen gelösten organischen Material. Gelöstes organisches Material (DOM), das bei bisherigen Ansätzen zur Kohlenstoffspeicherung oft wenig Beachtung fand, birgt ein enormes Potenzial für die Kohlenstoffbindung. Das ozeanische DOM bildet eines der größten Kohlenstoffreservoirs auf der Erdoberfläche und wird unter sauerstoffarmen Bedingungen, wie sie in Küstenökosystemen herrschen, aufgebaut.

Aktuelle Forschungsarbeiten im Rahmen des Projekts haben einen faszinierenden Mechanismus der Kohlenstoffanreicherung unter Seegraswiesen aufgedeckt, wo im Vergleich zum umliegenden Meeresboden deutlich höhere Zuckermengen zu finden sind (Sogin et al., 2022). Polyphenole, die von Seegras produziert werden, verlangsamen die mikrobielle Zersetzung von Zucker und anderen gelösten Stoffen in diesem Lebensraum, verringern deren Umwandlung in CO₂ und ermöglichen so deren langfristige Speicherung.

Diese Entdeckungen sind äußerst wichtig, um die Kapazität von Küstenökosystemen für die Kohlenstoffspeicherung zu ermessen und zu ermitteln, welche Faktoren diese Kapazität erhöhen können. Sie bieten einen vielversprechenden Weg, um die CO₂-Aufnahme aus der Atmosphäre langfristig zu steigern.

Die ehrgeizige Forschung, die jetzt von der Andreas Rühl Stiftung unterstützt wird, will die umfassenden Möglichkeiten des „metabolomischen Fingerabdrucks“ in den Sedimenten von Küstenökosystemen zu nutzen. Indem wir das innovative Harz, die Metagenomik und die Analyse des Porenwassers kombiniert nutzen, wollen wir die verwobenen Feinheiten der Mechanismen zur Kohlenstoffspeicherung auf molekularer Ebene aufdecken.

Ziel des Projekts ist es, neue Einblicke in die Zusammenhänge bei der Kohlenstoffspeicherung in Seegras- und Salzwassersedimenten in der Nord- und Ostsee sowie im Mittelmeer zu erlangen. Die von der AndreasRühl Stiftung bereitgestellten Mittel in Höhe von 10.000 Euro werden verwendet, um das neuartige Harz zu beschaffen und die Feldarbeit und Beschäftigung von Forschungstaucherinnen und -tauchern zu finanzieren, die die Harznetze ausbringen und einholen.

Die gemeinnützige Stiftung wurde im Juni 2017 von Andreas Rühl gegründet. Diese private Initiative verfolgt ausschließlich gemeinnützige und mildtätige Zwecke.

https://www.andreas-ruehl-stiftung.de/