Das ENSO-Phänomen

Karbonat-Gegenpumpe

Ozeanischer Prozess, bei dem CO₂ freigesetzt und an die Atmosphäre abgegeben wird.

Die Karbonat-Gegenpumpe beginnt mit der Bildung von Kalkschalen mariner Lebewesen, vor allem der Korallen und planktischen Kalkalgen. Denn obwohl es so erscheint, dass die Kalkbildung große Mengen Kohlendioxids fest bindet, ist das Gegenteil der Fall: Bei der Kalkbildung entsteht CO₂. Dies ist durch die chemische Reaktion bedingt, bei der aus zwei HCO₃ je ein Molekül Kalk (CO₃), Wasser und CO₂ entstehen. Kalkbildung führt daher zu einer Erhöhung der CO₂-Konzentration im Meer, die sich mit der Atmosphäre ausgleicht, indem Kohlendioxid freigesetzt wird.

Jüngste Berechnungen zeigen, dass die Kalkbildung der Korallenriffe etwa viermal so hoch ist wie die der Kalkalgen. Da die Riffe in warmen Flachmeeren liegen, kommt noch hinzu, dass die Löslichkeit von Kohlendioxid im warmen Wasser gering ist und das Gas umso rascher das Meerwasser verlässt.

Die Karbonatpumpe ist zwar gegen die beiden anderen gerichtet, aber in ihrer Stärke ungefähr nur ein Zehntel so groß wie die organische und die Löslichkeitspumpe, so dass sie nicht so stark ins Gewicht fällt.

Die drei ozeanischen Kohlenstoffpumpen Gelöstes CO2 wird durch Auf- und Abtrieb des Wassers durch die Löslichkeitspumpe (Physikalische Pumpe) transportiert (rechts). Die Biologische Pumpe basiert auf der Aufnahme von Kohlenstoff durch Organismen und deren Absinken zum Meeresboden (Mitte). Bei Kalkbildung wird CO2 frei, daher spricht man von einer Karbonat-Gegenpumpe (links). Die Algen und Tiere des Planktons im oberen Bereich der „Biologischen Pumpe“ setzen sehr viel mehr Kohlenstoff um, als in tiefere Wasserschichten als gelöster (DOC) oder partikulärer (POC) organischer Kohlenstoff aussinkt. Im tiefen Ozean wird das absinkende Material weiter biologisch abgebaut, und dabei wird CO2 freigesetzt. Quelle: AWI