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Rätsel um fehlendes Eisen in Sauerstoffminimumzonen gelöst

By 30. Oktober 2016Juli 6th, 2022No Comments

Internationales Forschungsteam entdeckt wichtigen biochemischen Prozess im Ozean

Eisen ist ein grundlegender Nährstoff in den Ozeanen. Allerdings verbindet sich gelöstes Eisen schnell mit Sauerstoff und ist dann von Organismen nicht mehr nutzbar. Ein Rätsel war lange, warum selbst in tropischen Sauerstoffminimumzonen die gelösten Eisenkonzentrationen relativ gering sind. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat jetzt entdeckt, dass das Eisen dort durch Reaktion mit Nitrat an Stelle von Sauerstoff aus dem Meerwasser ausgefällt wird. Dieser Prozess hat auch Auswirkungen auf den Stickstoff- und den Kohlenstoffkreislauf und damit letztendlich auf das Klima, wie das Team in der internationalen Fachzeitschrift Earth and Planetary Science Letters schreibt.

Eigentlich herrscht kein Mangel an Eisen auf der Erde. Das Metall gehört zu den häufigsten Elementen in der Erdkruste. Doch ausgerechnet im Meer ist gelöstes Eisen sehr selten, denn es reagiert schnell mit Sauerstoff zu schlecht löslichen und daher für Organismen nicht verfügbaren Eisenmineralen. Dabei ist gelöstes Eisen ein grundlegender Nährstoff für das Leben. Ohne Eisen kein Planktonwachstum, keine Nahrungskette, keine Photosynthese und keine Kohlenstofffixierung in den Ozeanen. Die Quelle des Nährstoffs ist für die Meeresforschung also eine zentrale Frage. Eigentlich müsste in sauerstoffarmen Gebieten viel gelöstes Eisen vorkommen, denn dort fehlt der Reaktionspartner. Doch Messungen zeigen, dass dies selbst in den großen Sauerstoffminimumzonen der tropischen Ozeane nicht der Fall ist.

Bild links: Während der Expedition M92 wurden mit verschiedenen Geräten, Proben und Daten vom Meeresboden und aus der Wassersäule der Sauerstoffminimumzone vor Peru gewonnen (Foto: Michael Schneider, FS METEOR; Quelle: GEOMAR).
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