Wissenschaftler verstehen jetzt, wie die Kohlenstoff- und Methanemissionen unserer Autos, Nutztiere und des Stromverbrauchs durch ihren Beitrag zum Treibhauseffekt zu dramatischen Veränderungen unseres Klimas beitragen. Aber sie fangen gerade erst an, die Auswirkungen der anderen Schadstoffe, die wir produzieren, zu entwirren. Beispielsweise könnten Eisenemissionen aus der Verbrennung von Kohle und dem Schmelzen von Stahl den Ozeanen tatsächlich helfen, gedeihen zu lassen und mehr atmosphärischen Kohlenstoff abzusaugen, so neue Forschungsergebnisse.
Wenn das gut klingt, ist es das nicht. Wenn wir unsere Eisenoxidemissionen reduzieren, die wir letztendlich zum Schutz von Mensch und Tier vor Entzündungen und anderen schädlichen Auswirkungen auf die Gesundheit benötigen, ist eine noch drastischere Reduzierung der Umweltverschmutzung erforderlich, um die Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden, warnen die Forscher .
Eisen ist ein lebenswichtiger Nährstoff für fast alle Lebewesen. Menschen brauchen es, um neue Blutzellen zu bilden, während viele Pflanzen es für die Photosynthese benötigen. Eisen ist jedoch im offenen Ozean relativ selten, da es hauptsächlich in Form von Bodenpartikeln vorliegt, die vom Land weggeblasen werden. Für die Billionen Phytoplankton in den Ozeanen der Erde ist Eisen ein "limitierender Nährstoff", was bedeutet, dass die verfügbare Menge eine natürliche Kontrolle der Populationsgröße dieser Kreaturen darstellt. (Um dies zu beweisen, haben Wissenschaftler Anfang der neunziger Jahre Eisen über eine 64 Quadratkilometer große Region des offenen Ozeans geschüttet und schnell eine Verdoppelung der Menge an Phytoplankton-Biomasse beobachtet.)
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, diese Tatsache durch Geoengineering auszunutzen oder bewusst mit Technologie in das Klimasystem einzugreifen. Ähnlich wie Wälder an Land dient Phytoplankton im Ozean als "Kohlenstoffsenke", weil es Kohlendioxid aufnimmt und dieses dann mit in den tiefen Ozean nimmt, wenn es stirbt. Daher könnte das Hinzufügen von mehr Eisen zu den Meeren diese Senken potenziell noch wirksamer machen, wenn es darum geht, den Kohlenstoff, den Menschen in die Atmosphäre geschüttet haben, abzusaugen, so die Begründung dieser Befürworter.
Laut einer heute in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie deutet die neue Studie jedoch darauf hin, dass der Mensch diesen Prozess bereits - wenn auch unbeabsichtigt - geotechnisch ausführt .
Trotz des Versprechens, das Wachstum seiner Kohlenstoffemissionen bis 2030 zu stoppen, bleibt China der weltweit größte Produzent und Brenner von Kohle und der größte Stahlhersteller. Zusammen mit Kohlenstoff, Stahlschmelze und Kohleverbrennung setzen Eisenpartikel frei, die vom Wind leicht weggetragen werden können. Wissenschaftler spekulieren seit Jahren, dass all diese Emissionen die Ozeane mit zusätzlichem Eisen befruchten und so das Wachstum der Phytoplanktonpopulation fördern könnten, sagt Zongbo Shi, Umweltwissenschaftler an der englischen Universität von Birmingham.
Diese Eisenpartikel liegen in Form von Eisenoxiden vor, die beim Verbrennen entstehen, und sind daher unlöslich und können vom Plankton nicht allein verbraucht werden. Zusammen mit diesen Eisenoxidpartikeln werden jedoch saure Gase wie Schwefeldioxid und Lachgas emittiert, sagt Shi. Diese Gase könnten mit den Eisenoxidmolekülen reagieren, wenn sie durch die Atmosphäre transportiert werden, um lösliche Formen von Eisen zu bilden.
"Niemand konnte dies definitiv beweisen", sagt Shi. Er und seine Mitarbeiter machten sich daran, das zu beheben. Im Jahr 2013 sammelten die Forscher sorgfältig Aerosolpartikelproben aus der Luft eines Bootes im Gelben Meer zwischen China und Südkorea. Dann verwendeten sie ausgeklügelte Elektronenmikroskope und andere Detektionstechniken, um die Zusammensetzung dieser Partikel zu analysieren.
Die Forscher fanden heraus, dass die Partikel Sulfate enthielten, die lösliches Eisen enthielten. Da es in der Atmosphäre keine natürliche Quelle für Eisensulfate gibt, schlossen sie, dass diese Partikel aus menschlichen Emissionen stammen müssen. "Wir haben bewiesen, dass dieser Prozess tatsächlich existiert", sagt Shi.
Phillip Boyd, ein Meeresbiogeochemiker an der Universität von Tasmanien, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagt, dass die Studie "überzeugende Beweise" dafür liefert, dass diese atmosphärischen Wechselwirkungen emittiertes Eisen für das Leben im Ozean verfügbar machen können. Die Wissenschaftler sind jedoch "auf halbem Weg", wenn es darum geht, festzustellen, welchen Einfluss die künstliche Eisendüngung tatsächlich hat, sagt Boyd, ein führender Forscher für Wechselwirkungen zwischen Ozean und Klima und Geoengineering.
Ostchina hat eisenreiche Böden und liegt in der Nähe der eisenreichen Wüste Gobi, sagt Boyd. Dies bedeutet, dass dort reichlich natürliches Eisen vorhanden ist, das möglicherweise die Ozeane besät. Die Bestimmung, wie viel Eisen in der Luft aus natürlichen und industriellen Quellen stammt, wird laut Boyd der "Säuretest" sein, um festzustellen, wie stark die menschlichen Emissionen tatsächlich das Leben in den Ozeanen beeinflussen.
Shi stimmt zu, dass es wichtig ist, den menschlichen Beitrag zu diesem Prozess zu verstehen. Als nächstes plant er, mehr atmosphärische und ozeanische Daten zu sammeln, um ein gründliches Modell der menschlichen Eisendüngung der Ozeane zu erstellen, das ein Jahrhundert zurückreicht. Dieses Modell könnte auch vorhersagen, welchen Einfluss unsere 150-jährige menschliche Industrie auf die Kohlenstoffkonzentration in der Atmosphäre hatte.
Es könnte sich herausstellen, sagt Shi, dass unser emittiertes Eisen dazu beigetragen hat, den Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre zu senken. "Wenn die Menge an löslichem Eisen [in den Ozeanen] verdoppelt wird", sagt Shi in einer Studie aus dem Jahr 2011, "dann würde man damit rechnen, dass etwa 30 [zusätzliche] Gigatonnen Kohlendioxid im Ozean absorbiert werden." Jahrhundert."
Eine Reduzierung der Eisenablagerungen in den Ozeanen durch eine Reduzierung der Emissionen könnte die Anstrengungen zur Reduzierung des Treibhauseffekts noch verschärfen. "Es wird weniger Phytoplankton geben, weniger Kohlendioxid, das vom Ozean absorbiert wird", sagt Shi.
Shi ist jedoch misstrauisch gegenüber Vorschlägen, Eisen in die Ozeane zu entsorgen, um den Treibhauseffekt zu beseitigen. "Geoengineering ist ein sehr kontroverses Thema", bemerkt er und verweist auf die heftige Debatte über diese Entführung groß angelegter menschlicher Eingriffe und ihre vielen potenziell unbeabsichtigten Auswirkungen. In Bezug auf die künstliche Eisendüngung befürchten Biologen, dass es zu weit verbreiteten Algenblüten kommen könnte, die anderen Meeresbewohnern Sauerstoff aus dem Wasser verschlucken und zu noch unbekannten Effekten führen könnten.
Was sicher ist, ist, dass wir die Eisenemissionen nicht mit unserer gegenwärtigen Rate weiter spucken können, sagt Shi, weil gezeigt wurde, dass sie bei Menschen, die sie einatmen, Entzündungen hervorrufen und anderen Lebewesen schaden können. Die Leute mögen denken, dass "die Freisetzung von Eisen uns möglicherweise einen Gefallen tun könnte", sagt er. Aber während sie dem Planeten zumindest kurzfristig helfen können, sind diese „Partikel immer nicht sehr gut“ für die menschliche Gesundheit, fügt er hinzu.
