Die sogenannte marine Kohlenstoffpumpe (physikalische Pumpe) sorgt dafür, dass CO2 in die Tiefen des Ozeans gelangt und dort für hunderte Jahre gespeichert wird. Das passiert über ein physikalisches Prinzip. Das Kohlendioxid löst sich zunächst im Oberflächenwasser und gelangt über Strömungen und Wasserumwälzungen in die Tiefsee.
Die steigenden Temperaturen könnten auch die physikalische Pumpe bedrohen. Steigt die Temperatur der oberen Wasserschichten immer mehr, dann wird möglicherweise auch die Durchmischung mit den kälteren, tieferen Wasserschichten schwieriger. Dadurch würde auch weniger CO2 in die Tiefsee gelangen.
Außerdem beeinflussen verschiedene Entwicklungen die Kapazität der Meere, weiterhin als CO2-Speicher zu fungieren. Dazu gehört die Versauerung. Sobald CO2 ins Wasser gelangt, wandelt es sich in andere chemische Verbindungen um. Zum größten Teil reagiert es mit Wasser und Karbonat zu Hydrogenkarbonat. Dadurch wird das Karbonat im Wasser weniger, der pH-Wert sinkt, der Ozean wird saurer.
Die Versauerung der Meere durch die Treibhausgasemission hat weitreichende Folgen für ein komplexes Ökosystem.
Aber
CO2 gelangt
nicht nur durch einen
physikalischen Prozess in die Tiefsee, sondern auch über einen
biologischen Prozess. Dabei nehmen
winzige, an der
Wasseroberfläche
schwimmende Algen CO
2 auf und nutzen es zum wachsen. Bei der
Photosynthese nutzt
Phytoplankton die
Energie der Sonne, um mit dem
gasförmigen CO2 aus der Atmosphäre
Biomasse aufzubauen. Stirbt das Phytoplankton ab, sinkt es hinab auf den Meeresboden und damit auch das in ihm
gebundene CO2. Die abgestorbenen winzigen Teilchen bilden dabei Klümpchen, beispielsweise mit Fischkot zusammen. Experten nennen das klebrige Gemisch "
Meeresschnee".
Der Blasentang, und hier besonders die Braunalgen (Phaeophyceae), übertreffen die CO2-Aufnahme die Wälder an Land und spielen deswegen eine entscheidende Rolle für die Kohlenstoffspeicherung.
Die Algen nehmen Kohlendioxid aus der Luft auf und nutzen den darin enthaltenen Kohlenstoff für ihr Wachstum. Bis zu einem Drittel des aufgenommenen Kohlenstoffs geben sie wieder ins Meerwasser ab (in Form zuckerhaltiger Ausscheidungen). Derr Schleimstoff (Fucoidan) der Braunalgenart "Blasentang" macht etwa die Hälfte der Ausscheidungen aus. Zudem ist Fucoidan so komplex, dass es nur schwer für andere Organismen nutzbar ist. So kommt es, dass der Kohlenstoff im Fucoidan nicht so schnell wieder in die Atmosphäre gelangt. Je nachdem, wie diese aufgebaut sind, werden sie entweder schnell von anderen Organismen genutzt oder sinken auf den Meeresgrund.