Schädliche Emissionen Stickstoff-Emissionen gelangen in die Meere

Die Aktivitäten des Menschen haben einen direkten Einfluss auf die Biogeochemie der Weltmeere – nicht nur, was den Kohlenstoff angeht. Forscher haben nun nachgewiesen, dass auch Stickstoffverbindungen aus Verbrennungsprozessen und der Landwirtschaft über die Atmosphäre ins offene Meer gelangen.

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Zürich/Schweiz – Wenn fossile Energieträger bei hohen Temperaturen verbrannt werden, wie etwa in Kohle- und Gaskraftwerken oder bei Ölheizungen, bilden sich Stickoxide und andere reaktive Stickstoffverbindungen, die in die Atmosphäre gelangen. Auch aus der Landwirtschaft gelangt reaktiver Stickstoff in die Atmosphäre. Dies, wenn ein Teil des als Dünger eingebrachten Stickstoffs als Stickoxid oder als Ammoniak an die Atmosphäre verloren geht. Diese Emissionen sind in den letzten Jahrzehnten massiv angestiegen, vor allem in Ostasien, wo sie im letzten Jahrzehnt um 40 Prozent zugenommen haben.

Lange gingen Wissenschaftler davon aus, dass diese Stickstoff-Emissionen höchstens zu regionalen Problemen führen, etwa zu schlechter Luftqualität. Konsequenzen auf globaler Ebene befürchteten sie weniger. Das liegt daran, dass die meisten reaktiven Stickstoff-Substanzen relativ gut vom Regen ausgewaschen werden, und sie somit mehrheitlich da zur Erde zurückgelangen, wo sie emittiert wurden.

Stickstoff-Emissionen – Über Tausende Kilometer verfrachtet

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der ETH Zürich zeichnet nun ein etwas anderes Bild: In einer soeben veröffentlichten Studie wiesen sie im Nordpazifik eine Zunahme des Nitratgehaltes nach. Beim Nitrat handelt es sich um die stabilste Form von reaktivem Stickstoff im Ozean. Diese Zunahme führen sie auf menschgemachte Stickstoff-Emissionen aus Ostasien zurück. „Wir haben in dieser Studie erstmals schlüssig aufgezeigt, dass der Mensch direkt in den Stickstoffkreislauf der Weltmeere eingreift, und dies Tausende von Kilometern entfernt von der Quelle“, sagt Nicolas Gruber, Professor für Biogeochemie und Schadstoffdynamik an der ETH Zürich und Mitautor der Studie.

Laut der Studie stammt die Zunahme des Nitrates im Nordpazifik zu einem großen Teil aus Verbrennungsprozessen in Ostasien, sowie zu einem kleineren Teil aus der dortigen Landwirtschaft. Die vorherrschenden Westwinde trugen diese Stoffe über den Pazifik , wo vor allem der Regen sie aus der Luft ins Meer wusch.

Nachweis des menschgemachten Stickstoff-Eintrages

Für die Studie verwendeten die Forscher Nährstoffdaten der letzten Jahrzehnte aus verschiedenen Ozeantiefen. „Der Ozean durchmischt sich nur langsam, und das Wasser im Ozeaninnern ist älter als jenes an der Oberfläche“, erklärt Gruber. Daher erlaubten Proben aus dem Ozeaninnern Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der Meeresoberfläche in der Vergangenheit. Es sei so möglich, bis zu 40 Jahre in die Vergangenheit zu blicken.

Bisher gingen die Forscher davon aus, dass die vom Mensch verursachte Erhöhung des Stickstoff-Eintrages in die Meere über die Atmosphäre zu klein sei, um nachgewiesen werden zu können. Dies vor allem daher, weil im Ozean große Mengen Nitrat vorhanden sind, insbesondere in der Tiefe.

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