Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Zooplankton, oft übersehene Kreaturen, die üblicherweise als Aquarienfutter verkauft werden, eine entscheidende Rolle bei der Abschwächung der globalen Erwärmung durch ihre ausgedehnten Wanderungsmuster spielen.
Diese winzigen „unbesungenen Helden“ nehmen im Frühjahr beträchtliche Mengen an Nahrung auf und sammeln Fettreserven an. Anschließend steigen sie Hunderte von Metern in die antarktischen Tiefen ab, wo sie diese Fettspeicher verstoffwechseln.
Forscher haben herausgefunden, dass dieser Prozess eine Menge Kohlenstoff bindet, die den jährlichen Emissionen von etwa 55 Millionen benzinbetriebenen Fahrzeugen entspricht, wodurch effektiv verhindert wird, dass er in die Atmosphäre freigesetzt wird und weiter zur globalen Erwärmung beiträgt.
Diese Kohlenstoffspeicherungskapazität ist weitaus größer als bisher geschätzt. Gleichzeitig mit dieser Entdeckung nehmen jedoch die Bedrohungen für die Zooplanktonpopulationen zu.
Wissenschaftler haben Jahre damit verbracht, die jährliche Wanderung dieser Organismen in antarktischen Gewässern, auch bekannt als Südlicher Ozean, und ihre Auswirkungen auf den Klimawandel zu untersuchen.
Dr. Guang Yang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Hauptautor der Studie, bezeichnete die Ergebnisse als „bemerkenswert“ und betonte die Notwendigkeit, das Kohlenstoffspeicherungspotenzial des Südlichen Ozeans neu zu bewerten.
Dr. Jennifer Freer vom British Antarctic Survey, eine Mitautorin der Studie, hob den einzigartigen Lebenszyklus des Zooplanktons hervor und erklärte: „Die Tiere sind ein unbesungener Held, weil sie so eine coole Lebensweise haben.“
Trotz ihrer Bedeutung wird Zooplankton im Vergleich zu charismatischeren antarktischen Tieren wie Walen und Pinguinen weiterhin unterschätzt.
Sie werden, wenn überhaupt, oft als eine Art Fischfutter erkannt, das man leicht online kaufen kann.
Ihr Lebenszyklus ist jedoch sowohl eigenartig als auch fesselnd. Betrachten Sie den Copepoden, eine Zooplanktonart, die entfernt mit Krebsen und Hummern verwandt ist.
Diese Kreaturen, die nur 1-10 mm groß sind, verbringen den Großteil ihres Lebens in einem Ruhezustand in Tiefen von 500 m bis 2 km.
Professor Daniel Mayor, der sie in der Antarktis fotografierte, stellte fest, dass mikroskopische Bilder beträchtliche Fettreserven in ihren Körpern zeigen, einschließlich prominenter Fetttröpfchen in ihren Köpfen.
Ohne ihre kritische Funktion wäre die Erdatmosphäre wesentlich wärmer.
Die Weltmeere haben weltweit 90 % der durch den menschlichen Verbrauch fossiler Brennstoffe erzeugten überschüssigen Wärme aufgenommen. Auf den Südlichen Ozean entfallen etwa 40 % dieser Absorption, was größtenteils auf die Zooplanktonaktivität zurückzuführen ist.
Es werden erhebliche globale Investitionen getätigt, um die genauen Mechanismen aufzuklären, mit denen diese Organismen Kohlenstoff speichern.
Wissenschaftler waren sich bereits der Rolle von Zooplankton bei der täglichen Kohlenstoffspeicherung bewusst, wobei kohlenstoffreiche Abfälle, die von diesen Tieren produziert werden, in die Tiefsee sinken.
Die Kohlenstoffbindung, die sich aus der saisonalen Wanderung des Zooplanktons im Südlichen Ozean ergibt, war jedoch noch nicht quantitativ erfasst worden.
Die neueste Forschung konzentrierte sich auf Copepoden sowie andere Zooplanktonarten wie Krill und Salpen.
Diese Organismen konsumieren Phytoplankton an der Meeresoberfläche, das Kohlendioxid durch Photosynthese in organische Substanz umwandelt und sich anschließend in Fett innerhalb des Zooplanktons verwandelt.
Professor Daniel Mayor von der University of Exeter, der nicht an der Studie beteiligt war, erklärte: „Ihr Fett ist wie ein Akkupack. Wenn sie den Winter tief im Ozean verbringen, sitzen sie einfach da und verbrennen langsam dieses Fett oder diesen Kohlenstoff.“
Er fügte hinzu: „Dadurch wird Kohlendioxid freigesetzt. Aufgrund der Funktionsweise der Ozeane dauert es Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte, bis dieses CO2 herauskommt und zur Erwärmung der Atmosphäre beiträgt, wenn man Kohlenstoff wirklich tief unten ablagert.“
Das Forschungsteam berechnete, dass dieser Prozess, der als saisonale vertikale Migrationspumpe bezeichnet wird, jährlich 65 Millionen Tonnen Kohlenstoff in Tiefen von mindestens 500 m unter der Meeresoberfläche transportiert.
Es wurde festgestellt, dass Copepoden am meisten zu diesem Prozess beitragen, gefolgt von Krill und Salpen.
Diese Kohlenstoffbindung entspricht in etwa den jährlichen Emissionen von 55 Millionen Dieselfahrzeugen, laut dem Treibhausgasemissionsrechner der US EPA.
Die Studie enthielt Daten aus den 1920er Jahren, um diese Kohlenstoffspeicherung, auch bekannt als Kohlenstoffbindung, zu quantifizieren.
Die wissenschaftliche Untersuchung wird fortgesetzt, da die Forscher bestrebt sind, weitere Einblicke in die Feinheiten des Migrationszyklus zu gewinnen.
Anfang dieses Jahres verbrachten Dr. Freer und Professor Mayor zwei Monate an Bord des Polarforschungsschiffs Sir David Attenborough in der Nähe der Südlichen Orkneyinseln und Südgeorgiens.
Die Wissenschaftler benutzten große Netze, um Zooplankton zu fangen und die Tiere zur Untersuchung an Bord zu bringen.
„Wir arbeiteten in völliger Dunkelheit unter rotem Licht, damit wir sie nicht störten“, sagte Dr. Freer.
Sie fügte hinzu: „Andere arbeiteten in Räumen, die auf 3-4 °C gehalten wurden. Man trägt viel Schutz, um stundenlang dort zu bleiben und durch das Mikroskop zu schauen.“
Steigende Wassertemperaturen und die kommerzielle Krillernte stellen jedoch potenzielle Bedrohungen für die Zukunft der Zooplanktonpopulationen dar.
„Klimawandel, Störungen der Ozeanschichten und extremes Wetter sind allesamt Bedrohungen“, erklärte Professor Atkinson.
Diese Faktoren könnten die Zooplanktonpopulationen in der Antarktis reduzieren und die Menge an Kohlenstoff, die in der Tiefsee gespeichert wird, begrenzen.
Krillfangunternehmen ernteten im Jahr 2020 fast eine halbe Million Tonnen Krill, laut UN.
Diese Praxis ist zwar nach internationalem Recht zulässig, wurde aber von Umweltaktivisten kritisiert, wie im jüngsten David-Attenborough-Ozeandokumentarfilm hervorgehoben wird.
Die Wissenschaftler betonen, dass ihre neuen Erkenntnisse in Klimamodelle integriert werden sollten, um die Genauigkeit zukünftiger globaler Erwärmungsprognosen zu verbessern.
„Wenn diese biologische Pumpe nicht existieren würde, wären die atmosphärischen CO2-Werte etwa doppelt so hoch wie im Moment. Die Ozeane leisten also einen ziemlich guten Job, um CO2 aufzunehmen und es loszuwerden“, erklärte Mitautor Professor Angus Atkinson.
Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Limnology and Oceanography veröffentlicht.
Melden Sie sich für unseren Future Earth-Newsletter an, um exklusive Einblicke in die neuesten Klima- und Umweltnachrichten von Justin Rowlatt, dem Klimaredakteur der BBC, zu erhalten, die Ihnen jede Woche in Ihren Posteingang geliefert werden. Außerhalb des Vereinigten Königreichs? Melden Sie sich hier für unseren internationalen Newsletter an.