Von der Umweltbedrohung zum Klimaretter?

8.000 Kilometer breit, mehr als 37 Millionen Tonnen Biomasse: Der sogenannte Große Atlantische Sargassum Gürtel (Great Atlantic Sargassum Belt, GASB) ist ein gigantisches Vorkommen treibender Braunalgen, das sich saisonal von Westafrika bis in die Karibik erstreckt und mittlerweile sogar vom Weltraum aus erkennbar ist.

Erstmals aufgetreten ist das Phänomen im Jahr 2011. Die Algen bieten zwar Lebensraum und Nahrungsquelle für eine Vielzahl von Meeresbewohnern, haben sich über die Jahre aber auch zunehmend zum Problem entwickelt: Die dichten Algenmatten überschatten Korallenriffe, Berge verrottender Biomasse türmen sich an den Stränden der Karibik, stören das ökologische Gleichgewicht, bedrohen die Lebensräume von Meerestieren und setzen bei der Zersetzung schädliche klimaschädliche Gase frei.

Letzteres allerdings könnte auch eine Chance sein, wie eine aktuelle Studie internationaler Forschender unter Leitung der Wissenschaftlerin Annalisa Bracco vom italienischen Forschungsinstitut CMCC untersucht: „Sargassum nimmt beim Wachstum große Mengen Kohlendioxid auf“, erklärt Bracco. „Die zentrale Herausforderung besteht darin, dass ein Großteil dieses Kohlenstoffs wieder in die Atmosphäre gelangt, wenn es die Küste erreicht und sich zersetzt. Wenn wir eingreifen können, bevor dies geschieht, könnte dieses System stattdessen Teil der Lösung sein.“

Die Studie zeigt, dass sich die Triebkräfte des Sargassum-Wachstums im Laufe der Zeit grundlegend verändert haben. In den Anfangsjahren trieben vor allem physikalische Prozesse die Ausdehnung des Gürtels an, insbesondere stärkere Winterwinde, die Nährstoffe an die Oberfläche brachten. Im Laufe der Zeit habe sich das System jedoch zu einem sich selbst erhaltenden Ökosystem entwickelt. Sargassum beherberge ganze Gemeinschaften mariner Organismen, die Nährstoffe – hauptsächlich Stickstoff – innerhalb der treibenden Matten recyceln, während verrottende Algen zusätzliche Nährstoffe ins Wasser freisetzen.

„Ein selbst erhaltendes biologisches System“

Mittlerweile habe diese Fähigkeit Stickstoff intern zu regenerieren, eine Rückkopplungsschleife geschaffen, die Wachstum auch ohne Windereignisse ermöglicht und in den vergangenen Jahren zur dominierenden Triebkraft geworden sei. Mithilfe eines Modells, das auf Satellitenbeobachtungen und ozeanographischen Daten beruht, rekonstruierten die Forschenden die Sargassum-Variabilität von 2011 bis 2022 und sagten eigenen Angaben zufolge die Konzentrationen für 2023 und 2024 erfolgreich voraus. Diese Vorhersagefähigkeit sei ein entscheidender Fortschritt da sie langfristige Planung ermögliche.

Die Studie zeige außerdem, dass sich das System heute weitgehend selbst erhält – ein natürlicher Rückgang sei daher unwahrscheinlich: Es brauche eine langfristige Managementstrategie. „Es ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie schnell sich der Ozean neu organisieren kann“, lässt sich Bracco zitieren. „Was als windgetriebenes Ereignis begann, ist zu einem sich selbst erhaltenden biologischen System geworden. Die Tatsache, dass wir es nun verstehen und vorhersagen können, bedeutet, dass wir auch ernsthaft darüber nachdenken können, wie wir damit umgehen.“

Man müsse nun beginnen, den Algengürtel von einer Belastung in eine Ressource zu verwandeln, etwa durch Offshore-Ernte für die Kohlenstoffspeicherung in der Tiefsee oder durch Umwandlung in Biokraftstoffe und andere Materialien, mit möglichen Vorteilen für Emissionsminderung und Reinigungskosten. Die Ergebnisse der Studie sollen die wissenschaftliche Grundlage für politische Entscheidungsträger und potenzielle Investoren bilden. Das Ziel: Umweltschutz mit Klimainnovation zu verbinden. 

Die Studie „Changing drivers of the Great Atlantic Sargassum Belt from physical forcing to ecological control“ von Xing Zhou, Lyuba Novi, Mark E. Hay, Joseph P. Montoya, Aderinsola Aliu, Matthew J. Realff und Annalisa Bracco wird in einem Artikel in der Zeitschrift Nature Communications, Ausgabe 17 vorgestellt.