Vortrag über den globalen Kohlenstoffzyklus Wie Korallen das Klima beeinflussen

Altstadt. In seinem Vortrag „Korallen im globalen Kohlenstoffkreislauf: Geben sie CO2 ab oder nehmen sie es auf?“ in der Veranstaltungsreihe „Wissen um 11“ im Haus der Wissenschaft in der Sandstraße erläuterte der Biogeochemiker und Theoretische Ökologe Sönke Hohn die große Bedeutung von Korallen im Kohlenstoffzyklus der Erde.
19.09.2016, 00:00
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Von Matthias Holthaus

Altstadt. In seinem Vortrag „Korallen im globalen Kohlenstoffkreislauf: Geben sie CO2 ab oder nehmen sie es auf?“ in der Veranstaltungsreihe „Wissen um 11“ im Haus der Wissenschaft in der Sandstraße erläuterte der Biogeochemiker und Theoretische Ökologe Sönke Hohn die große Bedeutung von Korallen im Kohlenstoffzyklus der Erde.

Doch was sind Korallen überhaupt: Pflanzen oder Tiere? Erst einmal sind Korallen Tiere – Kolonien bildende Organismen, die Steine besiedeln und sich nachts herauswagen, um sich zu vermehren und um zu fressen. Diese sogenannten Polypen bilden außerdem untereinander Verbindungen. Die Polypen wiederum sind besiedelt von Algen, die in einer Symbiose mit dem Polypen leben: Diese Algen betreiben Photosynthese, sie nutzen also das Sonnenlicht, um das Kohlendioxid, welches der Polyp ausscheidet, in Sauerstoff und Zucker umzuwandeln. Die von der Alge produzierten Stoffe braucht der Polyp zum Leben, im Gegenzug versorgt der Polyp die Alge mit wichtigen Nährstoffen. Korallen bilden also eine Symbiose zwischen Tier und Pflanze.

Abgestorbene Korallen sinken auf den Grund des Meeres und werden im Laufe einer langen Zeit zu Sediment. Korallen scheiden aber auch Kalk beziehungsweise Calciumcarbonat ab; sie lagern sich also ab und tragen damit zur Landschafts- und Habitatbildung bei. Dabei gibt es wie bei Bäumen Wachstumsringe, die nicht nur einen Tag-Nacht-Rhythmus der Koralle abbilden können, sondern zum Beispiel auch den Verlauf der Jahreszeiten. Die Bildung dieser Korallenriffe ist demnach ein dynamischer Prozess. Auch die Außentemperatur ist Teil dieses dynamischen Prozesses: Ist es zu warm, verlieren die Polypen ihre Symbionten, die Algen, und die sogenannte Korallenbleiche ist die Folge: „Biologisch gesehen ist dieser Vorgang Teil des Spiels“, erläutert Sönke Hohn, „Korallen sterben ab und werden zu Sediment“.

Teile der Sedimente werden aber auch im Verlaufe von Millionen von Jahren zu Kohle und Schiefer. Aber ob die Sedimente nun zu Bodenschätzen werden oder Calciumcarbonat zur Bildung von Korallenriffen dient – es eint sie, dass sie riesige Mengen an organischem Kohlenstoff speichern. Verglichen mit der Atmosphäre, die 760 Gigatonnen (Gt) Kohlenstoff bindet und alle Pflanzen auf dem Planeten zusammen 600 Gt, ist der Weltozean ein großes Reservoir an Kohlenstoff: Zehn Millionen Gigatonnen Kohlenstoff sind in Kohle und Schiefergestein gespeichert und sogar 40 Millionen Gt anorganischen Kohlenstoffs in Sedimentgesteinen. Dieser anorganische Kohlenstoff besitzt im Wasser eine starke Löslichkeit: In der Verbindung mit Sauerstoff wird Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid (CO2) oder auch Kohlensäure, das maßgeblich an der Erderwärmung beteiligt ist. Hohn: „Und auch, wenn der jährliche Fluss der Carbonationen in die marinen Sedimente nicht besonders groß erscheint, so trägt er doch maßgeblich dazu bei, dass ein sehr langlebiges Reservoir im Kohlenstoffkreislauf entsteht.“

Die Mengen an CO2 variieren jedoch. In den letzten 400 000 Jahren schwankte die CO2-Konzentration in der Atmosphäre, wobei die Eiszeiten dabei eine zentrale Rolle gespielt haben. „Wenn es warm ist, haben wir relativ viel CO2 in der Atmosphäre, wenn es kalt ist, relativ wenig“, so Sönke Hohn. Durch die Auswertung der Untersuchung von Eisbohrkernen und den Ergebnissen von Messstationen, ist dieser Umstand messbar. Seitdem ist auch bekannt, dass die CO2-Konzentration in der Atmosphäre stetig zunimmt. „Inzwischen befinden wir uns bei 400 parts per million (ppm) – und das in nur kurzer Zeit“, erklärt der Wissenschaftler, „die letzten 400 000 Jahre lag der CO2-Gehalt in der Atmosphäre in der Regel zwischen 280 bis 180 ppm“. Eine Erklärung hierfür ist die seit 1850 stattgefundene industrielle Revolution: „Hier wurde begonnen, die Energie aus Holz, Kohle und aus dem Öl verstärkt zu nutzen und das in diesen Stoffen gespeicherte CO2 wird wieder dem Kreislauf zugeführt.“

Bei der Betrachtung der natürlichen Faktoren, die zum Anstieg des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre geführt haben, muss demnach nach der Eiszeit vor rund 25 000 Jahren auf das Abschmelzen des Eises und dem Anstieg des Meeresspiegels eingegangen werden: Die zuvor vorhandenen Wälder, die CO2 aus der Atmosphäre gezogen haben, verschwanden, auf dem nun entstandenen Meeresgrund siedelten sich Korallen an und die dadurch erfolgte Bildung von Calziumcarbonat führte zu einem Anstieg der CO2-Menge. Zudem befinden wir uns in einer Warmzeit, wo relativ viel CO2 die Atmosphäre bereichert. Zusammen mit dem vom Menschen verursachten rapiden CO2-Anstieg ist hier somit eine Erklärung für den heutigen hohen Gehalt an CO2 in der Atmosphäre zu sehen.

„Korallen sterben ab und werden zu Sediment.“ Sönke Hohn, Biogeochemiker
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