Von Horst Rademacher
30. Mai 2007 Der Begriff „Ökosystemsanierung“ scheint unmittelbar jenem Wörterbuch der Umweltbürokratie entnommen, das auch solche Wortungetüme wie „Altlastenentsorgung“ oder „Erdsystemverträglichkeit“ hervorgebracht hat. Unter dem Schlagwort Ökosystemsanierung schickt aber in diesem Monat ein völlig unbürokratisches, kleines Unternehmen aus Kalifornien ein 35 Meter langes Forschungsschiff in den Zentralpazifik. Was die aus 17 Personen bestehende Besatzung dort vorhat, ist nach der euphorischen Meinung einer Gruppe von Fachleuten nichts weniger als die Rettung unseres Planeten vor dem drohenden Klimakollaps. Kritiker sehen dagegen in der Fahrt der „Weatherbird II“ einen riesengroßen Umweltfrevel, der das ohnehin wackelige Gleichgewicht des Stillen Ozeans völlig aus der Balance zu bringen droht. Geplant ist, ein Seegebiet unweit der Galapagos-Inseln tonnenweise mit Eisen zu düngen.
Die wissenschaftliche Grundlage für dieses großflächige Experiment ist die im Jahre 1989 veröffentlichte sogenannte Eisenhypothese. Der inzwischen verstorbene kalifornische Meereskundler John Martin entwickelte damals eine Hypothese auf der Erkenntnis, dass molekulares Eisen eine wichtige Rolle beim Wachstum der mikroskopisch kleinen Meeresflora, dem Phytoplankton, spielt. Martin spekulierte, nachdem er große Meeresgebiete im äquatorialen Pazifik und in den Polarmeeren untersucht hatte, ob durch Zugabe von Eisen das Meeresplankton zur Vermehrung angeregt werden könnte.
Zwölf Tests für eine umstrittene Hypothese
Die von ihm bereisten Ozeane zeichnen sich durch einen sehr hohen Gehalt an Nährstoffen aus, enthalten aber dennoch außergewöhnlich wenig Phytoplankton. Lange hatten Ozeanographen den Mangel darauf zurückgeführt, dass die mikroskopische Meeresflora in diesen Seegebieten sehr wohl wachse, aber unmittelbar von der nächsthöheren Stufe in der marinen Nahrungskette, dem Zooplankton, gefressen werde. Nachdem sich aber herausstellte, dass in diesen Meeresregionen überhaupt nur eine geringe Zahl von Lebewesen vorkam, entwarf Martin seine Hypothese: Das Phytoplankton könne trotz der vielen Nährstoffe im Wasser dieser Gebiete nicht wachsen, weil ein wichtiges Spurenelement fehlt, das Eisen nämlich.
In den nährstoffreichen Gewässern vor der Antarktis konnten Martins Mitarbeiter vom Meeresforschungslabor in Moss Landing (Kalifornien) die Hypothese vor nahezu zwanzig Jahren zum ersten Mal überprüfen. Martin stellte damals nicht nur die gängige Lehrmeinung über ozeanische Nährstoffe in Frage. In einem Vortrag am Meeresforschungsinstitut in Woods Hole (Massachusetts) ging er kurz vor seinem Tod im Jahre 1993 sogar noch einen Schritt weiter. „Gebt mir eine Schiffsladung Eisen, und ich bringe euch die nächste Eiszeit“, sagte er. Das gedüngte Plankton könne so viel Kohlendioxid aufnehmen, dass dadurch der Treibhauseffekt mehr als kompensiert würde.
Eisendüngung beflügelt das Planktonwachstum
In insgesamt zwölf Großexperimenten wurde Martins These in den vergangenen Jahren überprüft. Tonnenweise Eisen, meist in Form von Eisensulfat (FeSO4), streuten Meereskundler dabei von Forschungsschiffen ins Meer. Diese Experimente fanden unter unterschiedlichsten Wetterbedingungen im Südpolarmeer, im äußersten Nordpazifik, im Atlantik vor den Kanarischen Inseln sowie im Zentralpazifik vor Galapagos statt. Tatsächlich führte die Eisendüngung in vielen Fällen zu einem vermehrtem Wachstum des Phytoplanktons, aber nicht in allen. Wie eine internationale Forschergruppe um Philip Boyd vom Nationalen Institut für Wasser- und Atmosphärenforschung in Neuseeland kürzlich in „Science“ (Bd. 315, S. 612) schrieb, wisse man noch viel zu wenig über die Nährstoffaufnahme der Mikroalgen unter verschiedenen ozeanographischen Bedingungen.
Noch unklarer sind die Verhältnisse in Bezug auf das atmosphärische Kohlendioxid. Eines der Experimente im Nordpazifik war in dieser Hinsicht außergewöhnlich erfolgreich. Im Durchschnitt streuten die Forscher dabei 4,4 Kilogramm Eisen pro Quadratkilometer Wasserfläche aus. Nach zwei Wochen war das Phytoplankton in diesem Meeresgebiet derart stark gewachsen, dass es umgerechnet auf einen Quadratkilometer Meer etwa dreizehn Tonnen Kohlenstoff aus der Luft gebunden hatte. Bei einer Reihe von anderen Forschungsfahrten waren die Auswirkungen der Eisendüngung auf das Kohlendioxid aber entweder nur sehr klein oder konnten nicht gemessen werden.
Sechzig Tonnen Algen gegen den Klimakiller
Völlig offen ist auch noch die Frage, was langfristig mit dem in den Karbonatskeletten der Algen gebundenen Kohlendioxid geschieht. Vor diesem Hintergrund schickt nun das in Foster City am Rand des Silicon Valley ansässige Unternehmen „Planktos“ sein Forschungsschiff in internationale Gewässer etwa fünfhundert Kilometer westlich der Galapagos-Inseln. Insgesamt will die Besatzung der „Weatherbird II“ ein Seegebiet von etwa 10 000 Quadratkilometer Größe mit hundert Tonnen Eisen düngen. Das soll, so die eigenen Berechnungen, dazu führen, dass in den obersten Meeresschichten dieses Seegebietes bis zu sechzig Millionen Tonnen Algen wachsen. Die Karbonatskelette von gut einem Fünftel davon werden auf den Meeresboden sinken – und damit würden der Atmosphäre zwischen drei und fünf Millionen Tonnen Kohlenstoff entzogen. Ob diese Berechnungen stimmen, wollen die Forscher an Bord des Schiffes während des Sommers überprüfen.
Aber die wissenschaftlichen Untersuchungen sind nicht das Hauptziel der Forschungsfahrt der „Weatherbird II“. Firmengründer George will nämlich vor allem Investoren in sein Unternehmen davon überzeugen, dass eine derartig großangelegte Eisendüngung wirtschaftlich äußerst lukrativ sein kann. Planktos will in den Markt für Verschmutzungszertifikate einsteigen. Bei einem Preis von fünf Euro für eine Tonne Kohlenstoff könnte eine einzige Düngung von der Art, wie sie jetzt vor Galapagos vorgesehen ist, bis zu 25 Millionen Euro einbringen.
Plötzliche Algenblüte verbraucht wichtige Nährstoffe
Kritiker wenden ein, dass noch erheblicher Forschungsbedarf besteht. Offen ist nicht nur die Frage, wie viel Kohlendioxid der Luft entzogen wird. Viel wichtiger ist es auch, wie sich diese punktuelle Düngung insgesamt auf den Nährstoffgehalt und damit auf die Nahrungskette auswirkt. Indem die Algen blühen, brauchen sie nicht nur Eisen auf, sie entziehen dem Ozean zunächst auch viele andere Nährstoffe.
Wie komplex diese Fragen sind, stellte sich kürzlich bei einer Expedition mit dem französischen Forschungsschiff „Marion Dufresne“ in den südlichen Indischen Ozean heraus. Über dem Kerguelen-Plateau zwischen der Kerguelen-Insel und der Antarktis beobachtete eine internationale Forschergruppe eine Planktonblüte, bei der bis zu hundertmal so viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufgenommen wurde wie bei den erfolgreichsten Eisenexperimenten. Wie die Gruppe jetzt in „Nature“ (Bd. 446, S. 1070) schreibt, sei es zu der Blüte gekommen, weil das Plateau aus bisher unbekannten Gründen von nährstoffreichem kaltem Bodenwasser überflutet wurde. Der Eisengehalt des kalten Wassers habe zwar eine wichtige Rolle für das Wachstum des Planktons gespielt, sei aber nur einer von vielen Faktoren gewesen.
Text: F.A.Z.,30.05.2007
Bildmaterial: AP
