Das ENSO-Phänomen

Diatomeen

Syn. Kieselalgen; seit dem Lias bekannte, ca. 30.000 Arten umfassende Gruppe von einzelligen, photosynthetischen Organismen, deren Zellwand aus amorphem oder opalartigem, fast glasähnlichem Quarz (SiO₂) und geringen Mengen Cellulose besteht. Das stabilitätgebende SiO₂ bildet komplexe Muster aus Vorsprüngen und Vertiefungen, die vielfach als Erkennungsmerkmal der einzelnen Diatomeenarten dienen. Im Cytoplasma befindet sich der grüne Farbstoff Chlorophyll, aber da auch das gelbe Xanthophyll und andere Pigmente vorhanden sind, sehen Kieselalgen gelblichbraun aus. Jede Diatomeenzelle besteht aus zwei Hälften, von denen eine Hälfte etwas größer als die andere ist, so dass sie wie Deckel und Boden einer Käseschachtel ineinander passen.

Diatomeen bilden häufig längliche oder verzweigte Kolonien. Sie leben sowohl in Süß- wie auch in Salzwasser. Wenn sie frei treibend in den oberen Schichten der Wassersäule vorkommen, sind sie Bestandteil des Planktons.
Im Meer kommen die staubkorngroßen Diatomeen massenhaft in den küstennahen Gewässern der Kontinentalschelfe vor sowie in den äquatorialen und polaren Auftriebsgebieten. Zusammen mit anderen Planktonarten bilden sie das erste Glied der Nahrungskette im Meer.

In Auftriebsgebieten hat man Leistungen der C14-Primärproduktion von mehr als 500 g Kohlenstoff pro Quadratmeter und Jahr gemessen. Als Mittelwert werden 225 g angegeben. In den Auftriebsgebieten beginnt die Entwicklung des Phytoplanktons in etwa 50 m Tiefe, wo die Lichtintensität gerade ausreicht für die Photosynthese. Die Menge der Diatomeen steigert sich im Laufe von etwa einem Monat in dem Maße, wie das nährstoffeiche Wasser mit den Algen in immer lichtreichere Zonen aufsteigt. An der Meeresoberfläche breiten sich die Flecken des Auftriebswassers in ablandiger Richtung weiter aus und lassen sich im Verlauf weitere Monate mehrere hundert Kilometer weit verfolgen, bis schließlich die Nährstoffe im Wasser erschöpft sind. Ist nicht ausreichend Zooplankton als nächste Stufe der Nahrungskette vorhanden, sinken große Mengen von Diatomeen ungefressen nach dem Absterben zum Meeresboden.

Über geologische Zeiträume hinweg hat die Photosynthese der Diatomeen zum Sauerstoffgehalt der Atmosphäre beigetragen, und ihre Schalen bilden Quarzsedimente am Ozeanboden. Dieser Diatomeenschlamm tritt meist in kühlerem Wasser bei 1.000 bis 4.000 m Meerestiefe auf und bedeckt ca. 8 % des Meeresbodens. Die Zusammensetzung verschiedener Diatomeen-Spezies in Ozeanbohrkernen korreliert oft mit den Meeresoberflächentemperaturen der geologischen Vergangenheit.
Auf dem Festland durch Diatomeen im Süßwasser gebildete Ablagerungen heißen Kieselgur oder Diatomeenerde.