Die Erwärmung der Ozeane könnte einen versteckten Methanschub freisetzen, der den Klimawandel beschleunigt.
Die Ozeane tragen möglicherweise auf subtile, aber wichtige Weise zum Klimawandel bei, was Wissenschaftler gerade erst zu erkennen beginnen.
Versteckte Quelle von Meeresmethan
Eine neue Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlichtVerfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftengibt Aufschluss darüber, wie Methan im offenen Ozean entsteht. Forscher der Universität Rochester, darunter Thomas Weber, außerordentlicher Professor am Fachbereich Erd- und Umweltwissenschaften, zusammen mit dem Doktoranden Shengyu Wang und dem Postdoktoranden Hairong Xu, identifizierten einen Prozess, der sich mit steigenden globalen Temperaturen verstärken könnte. Ihre Ergebnisse deuten auf eine mögliche Rückkopplungsschleife hin, die die globale Erwärmung verschlimmern könnte.
Methan ist ein starkes Treibhausgas, doch Wissenschaftler rätseln seit langem über ein ungewöhnliches Muster. Oberflächengewässer der Meere geben regelmäßig Methan in die Atmosphäre ab, obwohl diese Gewässer viel Sauerstoff enthalten. Traditionell wird die Bildung von Methan mit Umgebungen ohne Sauerstoff in Verbindung gebracht, beispielsweise in Feuchtgebieten oder in Tiefseesedimenten.
Mikrobieller Prozess im Zusammenhang mit Phosphatknappheit
Um diesen Widerspruch besser zu verstehen, kombinierte das Forschungsteam globale Daten mit Computersimulationen. Sie fanden heraus, dass bestimmte Mikroben beim Abbau von organischem Material Methan produzieren können, allerdings nur, wenn Phosphat, ein wichtiger Nährstoff, knapp ist.
„Das bedeutet, dass die Phosphatknappheit der Hauptkontrollknopf für die Methanproduktion und -emissionen im offenen Ozean ist“, sagt Weber.
Diese Entdeckung verändert die Sichtweise der Wissenschaftler auf die Methanproduktion in Meeresumgebungen. Anstatt selten zu sein, kann die Entstehung von Methan in sauerstoffreichen Gewässern in Gebieten mit niedrigem Phosphatgehalt weit verbreitet sein.
Erwärmung der Ozeane und geringere Nährstoffvermischung
Die Studie zeigt auch, wie der Klimawandel diesen Prozess in Zukunft beeinflussen könnte. Mit der Erwärmung des Ozeans nimmt der Dichteunterschied zwischen Oberflächenwasser und tieferen Schichten zu.
„Der Klimawandel erwärmt den Ozean von oben nach unten und vergrößert den Dichteunterschied zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser“, sagt Weber. „Es wird erwartet, dass dies die vertikale Durchmischung verlangsamt, die Nährstoffe wie Phosphat aus der Tiefe nach oben befördert.“
Durch weniger Mischen gelangen weniger Nährstoffe an die Oberfläche. Das Modell des Teams zeigt, dass dies dazu führen könnte, dass Oberflächengewässer immer mehr an Phosphat verlieren, was günstige Bedingungen für Methan produzierende Mikroben schafft.
Methan-Rückkopplungsschleife und Klimaauswirkungen
Wenn die Methanproduktion steigt, könnte mehr von diesem Gas in die Atmosphäre gelangen. Da Methan Wärme so effektiv speichert, besteht die Gefahr eines verstärkenden Kreislaufs. Wärmere Ozeane führen zu höheren Methanemissionen, die dann zu einer weiteren Erwärmung beitragen.
Die Forschung unterstreicht, wie kleinräumige biologische Aktivitäten im Ozean das globale Klima beeinflussen können.
Fehlendes Glied in Klimamodellen
Wichtig ist, dass dieser Rückkopplungsmechanismus in den meisten großen Klimamodellen noch nicht enthalten ist. Während Wissenschaftler daran arbeiten, Vorhersagen zu verbessern, kann die Berücksichtigung solcher Prozesse von entscheidender Bedeutung sein, um zu verstehen, wie schnell der Klimawandel voranschreiten wird.
„Unsere Arbeit wird dazu beitragen, eine entscheidende Lücke in Klimavorhersagen zu schließen, die häufig Wechselwirkungen zwischen der sich verändernden Umwelt und natürlichen Treibhausgasquellen in der Atmosphäre außer Acht lassen“, sagt Weber.
Referenz: „Phosphatknappheit bestimmt die Methanproduktion im globalen offenen Ozean“ von Shengyu Wang, Hairong Xu und Thomas S. Weber, 17. März 2026,Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
DOI: 10.1073/pnas.2521235123
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Die Erwärmung der Ozeane könnte einen versteckten Methanschub freisetzen, der den Klimawandel beschleunigt.
Die Ozeane tragen möglicherweise auf subtile, aber wichtige Weise zum Klimawandel bei, was Wissenschaftler gerade erst zu erkennen beginnen.
Versteckte Quelle von Meeresmethan
Eine neue Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlichtVerfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftengibt Aufschluss darüber, wie Methan im offenen Ozean entsteht. Forscher der Universität Rochester, darunter Thomas Weber, außerordentlicher Professor am Fachbereich Erd- und Umweltwissenschaften, zusammen mit dem Doktoranden Shengyu Wang und dem Postdoktoranden Hairong Xu, identifizierten einen Prozess, der sich mit steigenden globalen Temperaturen verstärken könnte. Ihre Ergebnisse deuten auf eine mögliche Rückkopplungsschleife hin, die die globale Erwärmung verschlimmern könnte.
Methan ist ein starkes Treibhausgas, doch Wissenschaftler rätseln seit langem über ein ungewöhnliches Muster. Oberflächengewässer der Meere geben regelmäßig Methan in die Atmosphäre ab, obwohl diese Gewässer viel Sauerstoff enthalten. Traditionell wird die Bildung von Methan mit Umgebungen ohne Sauerstoff in Verbindung gebracht, beispielsweise in Feuchtgebieten oder in Tiefseesedimenten.
Mikrobieller Prozess im Zusammenhang mit Phosphatknappheit
Um diesen Widerspruch besser zu verstehen, kombinierte das Forschungsteam globale Daten mit Computersimulationen. Sie fanden heraus, dass bestimmte Mikroben beim Abbau von organischem Material Methan produzieren können, allerdings nur, wenn Phosphat, ein wichtiger Nährstoff, knapp ist.
„Das bedeutet, dass die Phosphatknappheit der Hauptkontrollknopf für die Methanproduktion und -emissionen im offenen Ozean ist“, sagt Weber.
Diese Entdeckung verändert die Sichtweise der Wissenschaftler auf die Methanproduktion in Meeresumgebungen. Anstatt selten zu sein, kann die Entstehung von Methan in sauerstoffreichen Gewässern in Gebieten mit niedrigem Phosphatgehalt weit verbreitet sein.
Erwärmung der Ozeane und geringere Nährstoffvermischung
Die Studie zeigt auch, wie der Klimawandel diesen Prozess in Zukunft beeinflussen könnte. Mit der Erwärmung des Ozeans nimmt der Dichteunterschied zwischen Oberflächenwasser und tieferen Schichten zu.
„Der Klimawandel erwärmt den Ozean von oben nach unten und vergrößert den Dichteunterschied zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser“, sagt Weber. „Es wird erwartet, dass dies die vertikale Durchmischung verlangsamt, die Nährstoffe wie Phosphat aus der Tiefe nach oben befördert.“
Durch weniger Mischen gelangen weniger Nährstoffe an die Oberfläche. Das Modell des Teams zeigt, dass dies dazu führen könnte, dass Oberflächengewässer immer mehr an Phosphat verlieren, was günstige Bedingungen für Methan produzierende Mikroben schafft.
Methan-Rückkopplungsschleife und Klimaauswirkungen
Wenn die Methanproduktion steigt, könnte mehr von diesem Gas in die Atmosphäre gelangen. Da Methan Wärme so effektiv speichert, besteht die Gefahr eines verstärkenden Kreislaufs. Wärmere Ozeane führen zu höheren Methanemissionen, die dann zu einer weiteren Erwärmung beitragen.
Die Forschung unterstreicht, wie kleinräumige biologische Aktivitäten im Ozean das globale Klima beeinflussen können.
Fehlendes Glied in Klimamodellen
Wichtig ist, dass dieser Rückkopplungsmechanismus in den meisten großen Klimamodellen noch nicht enthalten ist. Während Wissenschaftler daran arbeiten, Vorhersagen zu verbessern, kann die Berücksichtigung solcher Prozesse von entscheidender Bedeutung sein, um zu verstehen, wie schnell der Klimawandel voranschreiten wird.
„Unsere Arbeit wird dazu beitragen, eine entscheidende Lücke in Klimavorhersagen zu schließen, die häufig Wechselwirkungen zwischen der sich verändernden Umwelt und natürlichen Treibhausgasquellen in der Atmosphäre außer Acht lassen“, sagt Weber.
Referenz: „Phosphatknappheit bestimmt die Methanproduktion im globalen offenen Ozean“ von Shengyu Wang, Hairong Xu und Thomas S. Weber, 17. März 2026,Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
DOI: 10.1073/pnas.2521235123
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