Das Mittelmeer «rülpst» Kohlendioxid, weil es so warm ist

Das Mittelmeer verliert Kohlendioxid. Man könnte auch sagen, das Meer rülpst – was den Vorgang tatsächlich ganz gut beschreibt. Wer eine warme Sprudelflasche öffnet, erlebt dasselbe – je nach Temperatur mehr oder weniger heftig.

Das Sprudel-Desaster hat vermutlich jeder schon einmal erlebt. In der womöglich auf dem Beifahrersitz vergessenen Flasche ist Kohlendioxid als Kohlensäure gelöst, die das warme Wasser nicht mehr halten kann. Sobald man den Verschluss öffnet, entweicht das Gas. Das Mittelmeer hingegen rülpst in die Atmosphäre, wenn ihm zu warm wird.

Wie haben die Forschenden das herausgefunden?

Entdeckt hat das ein Wissenschaftlerteam aus Haifa und Oxford. Die Forschenden massen dazu keine Kohlendioxidemissionen; sie fanden in den Sedimenten im östlichen Mittelmeer einen Kristall namens Aragonit, der aus Kalziumkarbonat besteht.

Im Meer kommt er normalerweise selten vor, weil viele Meeresorganismen Kalzium brauchen, zum Beispiel für den Bau ihrer Schalen. Bei der Bildung von Aragonit (CaCO₃) aus Kohlendioxid (CO₂) gibt das Meer CO₂ an die Luft ab.

Auf den Bahamas und im Persischen Golf kommt es vor, dass das Oberflächenwasser eine milchig-weisse Farbe annimmt, weil sich Aragonit gebildet hat. Im Mittelmeer wurde «weisses Wasser» noch nicht beobachtet.

Warum ist das wichtig?

Bisher schluckt das Meer rund ein Viertel der CO₂-Emissionen, die von Menschen verursacht werden. Es ist damit der grösste Klimapuffer des Planeten. Dabei wird das Wasser durch Kohlensäure ständig saurer, was die Umwelt der Meereslebewesen zerstört.

Statt Kohlendioxid aufzunehmen, produziert die See bei der Aragonitbildung aber welches. Der Kristallisierungsprozess verursacht 15 Prozent der CO₂-Emissionen aus dem Mittelmeer, haben die Forschenden in ihrer Analyse berechnet, die im September im Fachmagazin «Nature» publiziert wurde.

Wie funktioniert das genau?

Aragonit bildet sich nur dort, wo spezielle Bedingungen herrschen: Das Wasser ist warm, seicht und vermischt sich wenig. Das ist im Mittelmeer zunehmend der Fall. Die Meeresoberfläche vor allem im östlichen Mittelmeer wird im Sommer immer wärmer, tiefer unten befinden sich kältere Wasserschichten und die Schichten vermischen sich wenig – das Ganze sehe aus wie ein Kuchen, vergleicht «Wired». Das Wasser in der obersten Schicht kann wie die Sprudelflasche irgendwann kein Kohlendioxid mehr halten.

Was dann noch fehlt, ist ein Auslöser oder Kristallisationskeim. Der eine oder andere erinnert sich vielleicht an den Chemieunterricht: Damit das mit Carbonat gesättigte Wasser kristallisiert, braucht es einen Anstoss wie einen Faden, der gesättigte Zuckerlösung zum Kristallisieren bringt, oder ein Staubkorn wie bei einer Schneeflocke.

Das heisst, es muss stauben?

Worin der Keim besteht, ist noch unklar. Co-Autor Or Bialik, der in Haifa und Malta forscht, hat Mikroplastik im Verdacht, es könnte aber auch gewöhnlicher Staub sein.

Vordergründig ist die Freisetzung von Kohlendioxid sogar gut – der zu niedrige pH-Wert des versauerten Meeres steigt wieder, weil dann weniger Kohlensäure im Wasser ist. Die Bildung von Aragonit ist also gut für alle Meereslebewesen, oder? «Kommt darauf an», sagt Bialik. «Viele Lebewesen brauchen einen bestimmten Temperaturbereich, um zu wachsen.» Wenn das Wasser zu warm wird, können sie nicht mehr leben und der wichtigste Treiber der Aragonitbildung ist Hitze.

Das Mittelmeer sei im Vergleich relativ wenig versauert, habe sich aber in den vergangenen Jahrzehnten sehr stark erwärmt, legen die Autor:innen dar. Am wärmsten ist es im östlichen Mittelmeer, dort hat das Meer im Sommer bis zu einem Grad mehr als früher. Für das restliche Mittelmeer nehmen sie mit fortschreitender Erderhitzung ähnliche Bedingungen an.

Sind die Ergebnisse übertragbar auf andere Meere?

Das ist bisher nicht klar. Im Mittelmeer herrschen spezifische Bedingungen, es gibt zum Beispiel einen geringen Wasseraustausch mit den Ozeanen.

Daher sei nicht sicher, ob sich das Aragonit-Modell auf andere Meere übertragen lässt, schätzt der Meereschemiker Andrew Dickinson vom Scripps Meeresforschungszentrum in Kalifornien gegenüber «Wired» die Ergebnisse ein.

Bialik findet, der Frage müsse zumindest nachgegangen werden, weil die Aragonitbildung die Kapazität des Meeres einschränkt, Kohlendioxid zu binden. Für den globalen CO₂-Kreislauf spielt das eine grosse Rolle, nicht zuletzt, weil das Meer einer der wenigen CO₂-Puffer des Planeten ist.