Eisen-Düngung der Meere galt lange als Hoffnungsschimmer im Kampf gegen steigende Emissionen. Nun stellt eine neue Studie dieses Konzept infrage.
Eine seit Langem beschworene „positive Seite“ des Klimawandels gerät ins Wanken: Forschende haben einen entscheidenden Fehler in der Theorie entdeckt.
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Die Erde heizt sich weiter auf, Gletscher in der Antarktis schmelzen so stark wie noch nie. Obwohl sie weitab der Zivilisation liegen, hat ihr Verschwinden Folgen für den ganzen Planeten.
Der Thwaites-Gletscher, auch bekannt als Doomsday Glacier, ist schon heute für rund vier Prozent des jährlichen globalen Meeresspiegelanstiegs verantwortlich. Bräche er vollständig zusammen, könnte der Meeresspiegel um 65 Zentimeter steigen.
Zur Einordnung: Forschende schätzen, dass bei jedem zusätzlichen Zentimeter Meeresspiegel rund sechs Millionen Menschen dem Risiko von Überschwemmungen an den Küsten ausgesetzt sind.
Im schwer zugänglichen Südpolarmeer schien die Theorie der Eisendüngung bislang einen kleinen Hoffnungsschimmer zu bieten.
Was ist Eisendüngung?
Steigen die Temperaturen, schmelzen Gletscher und setzen Eisen frei, das zuvor im Eis eingeschlossen war.
Nach gängiger Theorie nährt dieses Eisen gewaltige Blüten winziger Algen. Diese Mikroalgen nehmen bei der Photosynthese Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf.
Wenn die Algen absterben, sinken sie auf den Meeresboden. Der darin gebundene Kohlenstoff könnte dort sehr lange, vielleicht sogar dauerhaft, eingeschlossen bleiben.
Manche Forschende plädieren deshalb dafür, große Mengen Eisen gezielt ins Meer zu kippen – als Geoengineering-Maßnahme gegen den steigenden Ausstoß von Treibhausgasen. Andere warnen jedoch, das könne „Todeszonen“ erzeugen.
Dort ist der Sauerstoffgehalt so niedrig – in diesem Fall aufgezehrt durch verrottende Algen –, dass unter der Wasseroberfläche kaum noch Leben möglich ist. Solche Zonen gibt es bereits, etwa in der Ostsee, verursacht durch Nährstoffe aus Landwirtschaft und anderen menschlichen Aktivitäten.
Können schmelzende Gletscher helfen, Emissionen zu senken?
Nun zeigt jedoch ein Team von Meeresforschenden der Rutgers University in New Brunswick in den USA: Schmelzwasser vom antarktischen Schelfeis liefert deutlich weniger Eisen an die umliegenden Gewässer als bisher angenommen.
Gemeinsam mit mehreren Universitäten aus den USA und Großbritannien reisten Rob Sherrell, Professor am Department of Marine and Coastal Sciences, und sein Team im Jahr 2022 zum Dotson-Schelfeis in der Amundsensee im Westen der Antarktis.
Die Amundsensee trägt den größten Anteil am Meeresspiegelanstieg, der durch das Schmelzen der Antarktis verursacht wird. Hier stammt das Schmelzwasser aus Hohlräumen unter schwimmenden Schelfeisen, angetrieben vor allem von warmem Tiefenwasser, das in diese Kammern eindringt.
Um zu messen, wie viel Eisen dieses Schmelzwasser an die Umgebung abgibt, suchten die Forschenden den Punkt, an dem Meerwasser in eine solche Höhle einströmt, und den Punkt, an dem es nach dem Kontakt mit Schmelzwasser wieder austritt. An beiden Stellen nahmen sie Wasserproben.
Zurück in den USA analysierte Sherrells Kollege Venkatesh Chinni die Proben auf ihren Eisengehalt – sowohl im gelösten Zustand als auch in Schwebstoffen. So ließ sich berechnen, wie viel mehr Eisen das Wasser beim Austritt aus der Höhle enthält als beim Eintritt.
Zu ihrer Überraschung stellten die Forschenden fest, dass nur rund zehn Prozent des gelösten Eisens im ausströmenden Wasser tatsächlich aus dem Schmelzwasser stammen. Der Großteil kommt aus einströmendem Tiefenwasser (62 Prozent) und aus Sedimenten auf dem Schelf (28 Prozent).
„Schmelzwasser führt nur sehr wenig Eisen mit sich“
„Etwa neunzig Prozent des gelösten Eisens, das die Schelfeishöhle verlässt, stammen aus Tiefenwasser und Sedimenten außerhalb der Höhle, nicht aus dem Schmelzwasser“, sagt Chinni.
Die in der Fachzeitschrift Communications Earth and Environment veröffentlichte Studie zeigt außerdem: Unter dem Gletscher liegt eine flüssige Schmelzwasserschicht ohne gelösten Sauerstoff. Sie könnte eine noch größere Eisenquelle sein als das schmelzende Schelfeis selbst.
„Wir argumentieren in diesem Artikel, dass das Schmelzwasser an sich nur sehr wenig Eisen transportiert“, sagt Sherrell. „Das meiste Eisen, das es dennoch enthält, stammt aus zerriebenem und aufgelöstem Gestein im flüssigen Film zwischen Felsuntergrund und Eisschild – nicht aus dem Eis, dessen Schmelzen den Meeresspiegel steigen lässt.“
Das Team betont, dass nun mehr Forschung nötig ist, um die Eisenquellen der Antarktis in einer sich erwärmenden Welt besser zu verstehen. Der vermeintliche Silberstreif, auf den viele gehofft hatten, dürfte sich damit weitgehend in Luft auflösen.