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Sentinel 3A Satellit im Orbit (Foto: ESA / ATG Medialab)

Algenbeobachtung per Satellit

Wasserqualität und giftige Algenblüten

Mit einem neuen Algorithmus können Forscherinnen und Forscher des AWI jetzt aus Satellitendaten herauslesen, in welchen Meeresgebieten bestimmte Gruppen von Algen vorherrschen. Auch lassen sich giftige Algenblüten erkennen und die Folgen der Erderwärmung für das Meeresplankton bewerten. Damit können sie weltweit auf die Wasserqualität schließen und die Folgen für die Fischerei abschätzen. 

Die winzigen Algen in den Ozeanen sind enorm produktiv. Sie bilden die Hälfte des Sauerstoffs, den wir atmen. Wie die Pflanzen an Land erzeugen sie mithilfe der Photosynthese energiereichen Zucker, von dem sie sich ernähren. Sie wachsen, teilen sich und bilden insgesamt gigantische Mengen an Biomasse, die die Basis allen Lebens im Meer ist. Von diesen Algen, dem sogenannten Phytoplankton, ernähren sich Kleinkrebse, Fisch- und Muschellarven, die ihrerseits von größeren Fischen gefressen werden. Mangelt es an Phytoplankton, fehlt allen anderen Meeresorganismen die Lebensgrundlage. 

Weltweit gibt es viele verschiedene Gruppen von Phytoplankton, die in den Meeresökosystemen unterschiedliche Rollen spielen. Manche werden von Tieren besonders gern gefressen. Andere binden im Wasser bestimmte chemische Verbindungen oder Nährstoffe, womit sie ihrerseits einen großen Einfluss auf das Leben im Meer haben. Dann wieder gibt es Phytoplankton-Gruppen, die zu enormen Dichten heranwachsen können und auch giftige Substanzen bilden. Sind zu viele dieser Algen im Wasser, können Meerestiere, vor allem Fische, sterben. Das Phytoplankton im Meer spielt auch eine wichtige Rolle als CO2 Senke. Forscherinnen und Forscher interessieren sich daher sehr dafür, wie sich die Bestände der verschiedenen Phytoplankton-Gruppen weltweit entwickeln. 

Mehr als Chlorophyll

Bislang aber war es kaum möglich, die Menge der verschiedenen Planktongruppen in den Meeren weltweit im Detail abzuschätzen. Zwar nehmen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bereits seit Jahrzehnten von Forschungsschiffen aus Wasserproben, um das Plankton zu bestimmen und zu zählen. Doch damit sich nur Stichproben möglich. Und selbst Satelliten, die seit rund 30 Jahren mit Sensoren die Ozeane abscannen, waren bislang keine perfekte Lösung. Denn bisher konnte man mithilfe der Satellitendaten sehr wohl die Menge des Pflanzenfarbstoffs Chlorophyll im Wasser messen – als ein Maß dafür, wie hoch die Konzentration von Algen im Wasser allgemein ist. Eine Differenzierung nach verschiedenen Algentypen war bislang aber schwierig. Zudem war es unmöglich, die Satellitendaten für eine Vorhersage des Algenwachstums in Meeresregionen zu nutzen.  Mehr erfahren...

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Erdölförderung im Emsland

Erdölförderung im Emsland (Foto: Wintershall Holding GmbH)