Daniel Sigman über Ozeanalgen und globale Abkühlung der Vergangenheit

In Sedimenten vergrabene Meerespflanzen können helfen, die Temperatur der Erde vor Tausenden von Jahren aufzudecken. Das sagt Daniel Sigman aus Princeton, Gewinner eines „Genius Grant“ 2009 der MacArthur Foundation. Dr. Sigman hat versucht herauszufinden, wie effizient winzige Meerespflanzen – Algen – vor etwa 20.000 Jahren Stickstoff nutzten.


Daniel Sigman: Algen benötigen Stickstoff zum Wachsen, und ihre Körper versorgen wiederum den Rest des Nahrungsnetzes der Ozeane.

Sigman erklärte, dass er durch die Messung des Stickstoffverbrauchs von Algen messen kann, wie viel diese alten Organismen ein anderes wichtiges Element verbraucht haben – Kohlendioxid oder CO2. Alle irdischen Pflanzen nutzen CO2 für die Photosynthese. CO2 ist auch ein wichtiges Treibhausgas in der Erdatmosphäre. Überschüssiges CO2 erwärmt die Erde.


Daniel Sigman:Der Ozean ist ebenso für die Senkung des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre verantwortlich wie die Wälder an Land.

Denn Algen nehmen CO2 aus dem Oberflächenwasser auf. Und wenn die Algen sterben, sagte Sigman, sinken sie.

Daniel Sigman: Nachdem die Algen versenkt sind, geben sie das CO2 dort ab, wo es nicht in die Atmosphäre entweichen kann.

Dies hilft, den Planeten zu kühlen. Dr. Sigman arbeitet derzeit daran, die Rolle des Ozeans bei der globalen Abkühlung zu bestimmen, die die letzte Eiszeit verursacht hat. Seine frühen Forschungen deuten darauf hin, dass Algen in den Polarmeeren eine Rolle gespielt haben könnten. Dies veranschaulicht, wie die kollektive Aktivität vieler kleiner Lebewesen einen großen Einfluss auf das Klima haben kann, sagte er.

Daniel Sigman:
Wenn Sie sich vorstellen, dass mehr organische Stoffe in den Oberflächengewässern der Weltmeere produziert werden und in die Tiefsee sinken, bedeutet dies, dass der Atmosphäre mehr Kohlenstoff entzogen wird. Das bedeutet auch eine geringere Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre.


Sigman beschrieb die gemeinsame Aktivität vieler kleiner Lebewesen – der Algen – als „biologische Pumpe“. Mit anderen Worten, diese Lebewesen dienten dazu, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen und es in Meeressedimenten zu vergraben. Er sagte, dass – da Kohlendioxid die Erdatmosphäre kühlt – diese biologische Pumpe, die in den Ozeanen der Erde wirkt, dazu beigetragen haben könnte, vergangene Eiszeiten auszulösen.

Daniel Sigman:
Eines der großen Geheimnisse der Klimawissenschaft ist, was die Zyklen dessen, was wir als Eiszeiten und Zwischeneiszeiten kennen, verursacht.

Sigman sagte, dass frühe Forschungen darauf hindeuten, dass Algen während der Eiszeiten in den polaren Ozeanen möglicherweise besonders effizient gearbeitet haben und Stickstoff – und Kohlendioxid – vollständiger als üblich aufgenommen haben und so die Erde abkühlen.

Daniel Sigman:
Und es ist ehrlich gesagt ein unerwartetes Ergebnis, was nicht bedeutet, dass es falsch ist, es bedeutet nur, dass wir noch mehr zu tun haben.

Sigman fügte hinzu, dass Theorien – wie das Vorhandensein von mehr Eisenstaub in der Luft oder weniger Nahrungsauftrieb aus den Meerestiefen – vorgeschlagen wurden, um zu erklären, warum sich Algen und Meeresbewohner an beiden Polen während der Eiszeiten möglicherweise anders verhalten haben als sie heute machen. Er sagte, dass das Verständnis des Einflusses der polaren Ozeane auf das Klima eine Möglichkeit sei, genauer vorherzusagen, was im 21. Jahrhundert passieren könnte, wenn die globalen Temperaturen aufgrund der globalen Erwärmung steigen.