Zum ersten Mal haben Wissenschaftler Satelliten genutzt, um zu kartieren, wo mikroskopisch kleine Meerespflanzen hungern. NASA-Forscher erstellten ein globales Bild des Nährstoffstresses bei Phytoplankton, den winzigen Meeresorganismen, die die Hälfte des Sauerstoffs auf der Erde produzieren.
Die Karten zeigen große Meeresgebiete, in denen Plankton nicht genug Stickstoff und Phosphor zum Wachsen hat. Die Ergebnisse stammen aus einer Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern am Jet Propulsion Laboratory der NASA in den USA.
Wo dem Ozean die Nahrung ausgeht
Die neuen Daten zeigen, dass Nährstoffstress nicht gleichmäßig über die Weltmeere verteilt ist. Einige Regionen weisen chronische Mängel auf. Der Nordpazifik, Teile des Südpazifiks und große Gebiete des Südlichen Ozeans um die Antarktis erscheinen besonders gestresst.
In diesen Zonen kämpfen Phytoplankton darum, die Nährstoffe zu bekommen, die sie für Photosynthese und Vermehrung brauchen. Die Karten verwenden eine Farbcodierung, wobei Rot die höchsten Stresswerte anzeigt. Die Forschung stützt sich auf Messungen des NASA-Satelliten PACE und anderer weltraumgestützter Instrumente, die die Ozeanfarbe erfassen.
Warum lokale Gemeinschaften aufpassen sollten
Phytoplankton steht am unteren Ende des marinen Nahrungsnetzes. Wenn es kämpft, wirken sich die Auswirkungen nach oben aus. Fischbestände, die auf Plankton als Nahrung angewiesen sind, können zurückgehen. Das betrifft Menschen, die für ihren Lebensunterhalt und ihre Ernährungssicherheit auf Fischerei angewiesen sind.
Die Studie hat auch Verbindungen zum globalen Klimasystem. Phytoplankton nimmt Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Wenn Nährstoffstress ihr Wachstum einschränkt, könnte der Ozean weniger Kohlenstoff aufnehmen, was den Klimawandel möglicherweise beschleunigt.
Was die Satelliten tatsächlich sehen
NASAs Ansatz verwendet eine Technik namens Fluoreszenz. Wenn Phytoplankton gesund und gut ernährt ist, sendet es eine bestimmte Menge fluoreszierendes Licht aus. Wenn es durch Nährstoffmangel gestresst ist, ändert sich diese Fluoreszenz. Satelliten können diese Verschiebung aus dem Weltraum erkennen.
Dies ermöglicht es Wissenschaftlern, riesige Meeresgebiete zu überwachen, die von Schiffen aus allein unmöglich zu beproben wären. Die Satellitendaten decken den gesamten Globus alle ein bis zwei Tage ab.
Das Forschungsteam verglich die Satellitenmessungen mit Feldproben, die während Ozeanexpeditionen gesammelt wurden. Die Übereinstimmung war stark, was bestätigt, dass die weltraumgestützte Methode funktioniert.
Ein neues Werkzeug zum Verständnis des Meeres
Die Fähigkeit, Nährstoffstress aus dem Orbit zu kartieren, gibt Wissenschaftlern eine neue Möglichkeit, die Gesundheit der ozeanischen Basis zu verfolgen. Sie liefert eine Ausgangsbasis, an der zukünftige Veränderungen gemessen werden können. Wenn die Meerestemperaturen steigen und Strömungen sich aufgrund des Klimawandels verschieben, könnte sich auch die Nährstoffverfügbarkeit ändern. Diese Karten werden Forschern helfen, diese Verschiebungen zu sehen, während sie geschehen.
