Forscher des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie haben während einer Expedition im südpazifischen Ozean zusammen mit Ihren Kollegen vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel festgestellt, dass organisches Material aus abgestorbenen und absinkenden Algen den Stickstoffverlust in den Sauerstoffminimumzonen im Meer steuert. Ihre Entdeckung veröffentlichten sie im angesehenen Fachjournal Nature Geoscience.

Eines der wichtigsten Aufgaben der modernen Meeresforschung ist, eine bessere Vorhersage der Auswirkung der Erderwärmung und anderer menschlicher Einflüsse auf unsere Ozeane. Der Stickstoffkreislauf spielt dabei eine besonders wichtige Rolle, denn Stickstoff ist ein limitierender Nährstoff für alles Leben im Meer. Verschiedene Prozesse binden Stickstoffgas und machen ihn so für die Meeresorganismen verfügbar: Bakterien können Stickstoffgas aus der Atmosphäre aufnehmen und als Ammonium ins Meer einbringen, außerdem gelangt bioverfügbarer Stickstoff auch durch Staubeintrag oder über die Flüsse ins Meer. Diese fixierten Stickstoffverbindungen verlassen das Meer aber auch schnell wieder als Stickstoffgas. Dafür sind speziell an extrem niedrige Sauerstoffkonzentrationen angepasste Meeresmikroorganismen verantwortlich. Insbesondere zwei Prozesse tragen zum Stickstoffschwund bei: Denitrifikation und Anammox (anaerobe Ammoniumoxidation mit Nitrit), beides Stoffwechselwege mariner anaerober Bakterien.

Bis zu 40% des weltweiten Stickstoffverlusts findet in sogenannten Sauerstoffminimumzonen (SMZ) statt. Dies sind Meeresgebiete mit sehr geringer bis nicht messbarer Sauerstoffkonzentration. „Die östliche tropische SMZ im Südpazifik ist eine der größten SMZ der Welt“, erklärt Tim Kalvelage vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Erstautor der Studie. „Unser Ziel war, die Faktoren, die den Stickstoffverlust in dieser SMZ steuern, zu identifizieren und näher zu beschreiben und schließlich mit diesen Ergebnissen die Stickstoffverluste in allen SMZ und sogar den Ozeanen besser vorherzusagen.“

Professor Andreas Oschlies vom GEOMAR in Kiel und Sprecher des Sonderforschungsbereichs 754, in dessen Rahmen die Forschungsarbeiten durchgeführt wurden, sagt: “Diese Forschung ist wesentlich für die Weiterentwicklung unserer biogeochemischen Modelle, die bisher den marinen Stickstoffverlust noch nicht präzise genug darstellen können.“

Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie