Ozeane nehmen etwa ein Viertel des gesamten CO2 auf, das Menschen in die Atmosphäre emittiert. Der Südliche Ozean ist für etwa 40 Prozent davon verantwortlich. Die Menge an CO2, die er aufnehmen kann, variiert jedoch von Jahr zu Jahr. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts hat untersucht, warum die Aufnahme so stark schwankt, und konnte zeigen, dass die Vorgänge im Winter entscheidend sind. Die Studie wurde in der Zeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.
Ein großer Teil des Südlichen Ozeans, der die westantarktische Halbinsel umgibt, ist im Winter von Meereis bedeckt, das im Frühjahr und Sommer verschwindet. Während dieser Zeit führen das Wachstum des Phytoplanktons und das Schmelzwasser zu niedrigen CO2-Konzentrationen an der Meeresoberfläche. Im Winter, wenn sich Meereis bildet, vermischt sich der Ozean darunter mit tieferem Wasser, das viel 'natürlichen' Kohlenstoff enthält, der sich seit Jahrhunderten im Ozean befindet. Dies kann dazu führen, dass das CO2 an der Meeresoberfläche so weit ansteigt, dass es in die Atmosphäre freigesetzt werden kann.
“Unser Bild des Kohlenstoffkreislaufs im Südlichen Ozean ist noch unvollständig. Daher können wir nicht vorhersagen, ob die atmosphärische CO2-Aufnahme – und damit der Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels – in Zukunft zunehmen, abnehmen oder gleich bleiben wird. Was auch immer geschieht, es wird beeinflussen, wie unser Klima aussehen und wie schnell es sich verändern wird", sagt Dr. Elise Droste, Hauptautorin der School of Environmental Sciences der University of East Anglia. Um hier mehr Klarheit zu erlangen, analysierte das Forschungsteam Daten vom British Antarctic Survey für den Zeitraum 2010 bis 2020, der ganzjährig Messungen entlang der westantarktischen Halbinsel durchführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass das, was im Winter passiert, entscheidend ist, um die Variabilität der CO2-Aufnahme zu erklären. In Jahren, in denen das Meereis im Winter länger anhält, nimmt der Ozean insgesamt 20 Prozent mehr CO2 aus der Atmosphäre auf als in Jahren, in denen sich das Meereis später bildet oder früh verschwindet. Das liegt daran, dass das Meereis den Ozean vor starken Winterwinden schützt, welche die Meeresoberfläche und die tieferen, kohlenstoffreichen Schichten durchmischen. Meereis blockiert einen großen Teil dieser CO2-Ausgasung. Dieses saisonale Gleichgewicht bedeutet, dass die Gesamtmenge an CO2, die der Südliche Ozean innerhalb eines Jahres aufnimmt, oft davon abhängt, wie viel CO2 im Sommer aufgenommen und wie viel im Winter abgegeben wird. "Um die Vorhersagen zu verbessern, müssen wir uns ansehen, wie das Meereis den Kohlenstoffaustausch zwischen den tiefen und flachen Teilen des Ozeans beeinflusst. Dazu brauchen wir mehr Winterbeobachtungen im Südlichen Ozean."
Die Studie wurde von Wissenschaftlern der University of East Anglia (UEA) in Zusammenarbeit mit Kollegen des Alfred-Wegener-Instituts, des Helmholtz-Zentrums für Polar- und Meeresforschung (AWI, Deutschland), des British Antarctic Survey (BAS, Großbritannien) und des Institute of Marine Research (IMR, Norwegen) geleitet. Die Studie wurde heute in der Zeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.
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Pressemeldung der University of East Anglia
Originalpublikation
Droste, E.S., Bakker, D.C.E., Venables, H.J. et al. Sea ice controls net ocean uptake of carbon dioxide by regulating wintertime stratification. Commun Earth Environ 6, 457 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02395-x