In den vergangenen drei Jahrzehnten haben wissenschaftliche Untersuchungen gezeigt, dass die Ozeane zunehmend Kohlenstoffdioxid (CO₂) aus der Atmosphäre aufnehmen, während die Kohlenstoffsenken an Land stagnieren. Eine aktuelle Studie der Scripps Institution of Oceanography an der UC San Diego, die am 12. November 2026 in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht wurde, belegt diese Entwicklungen. Diese Forschung, die auch Beiträge des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena umfasst, analysierte kontinuierlich Messdaten über Sauerstoff- und CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre und liefert wertvolle Erkenntnisse über die Rolle der Ozeane und Landökosysteme im globalen Kohlenstoffkreislauf.
Seit 1990 haben die Ozeane im Durchschnitt jährlich rund 2,8 Milliarden Tonnen CO₂ gebunden, was etwa 35 % der globalen Emissionen aus fossilen Brennstoffen in diesem Zeitraum entspricht. Diese Fähigkeit der Ozeane, Kohlenstoff zu speichern, hat sich im Laufe der Jahre verstärkt, insbesondere um etwa 0,63 Milliarden Tonnen pro Jahrzehnt. Diese Entwicklung hat dazu beigetragen, den Anstieg des CO₂-Gehalts in der Atmosphäre zu verlangsamen und die globale Erwärmung abzumildern.
Eric Morgan, der Hauptautor der Studie, betont die Tragweite dieser Ergebnisse: „Ohne die natürlichen Kohlenstoffsenken der Ozeane und Landökosysteme würden wir in einer sehr anderen Welt leben.“ Dennoch ist es wichtig zu beachten, dass die genaue Quantifizierung der Kohlenstoffspeicherung in diesen Senken eine Herausforderung darstellt, da sie nicht direkt beobachtet werden können. Die Forschung zielt darauf ab, die Mechanismen hinter diesen Prozessen besser zu verstehen, um die Auswirkungen auf das Klima präziser vorhersagen zu können.
Die Studie macht deutlich, dass die Erhöhung des CO₂-Gehalts in der Atmosphäre nicht nur durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht wird, sondern auch den Sauerstoffgehalt verringert, da bei der Verbrennung auch Sauerstoff verbraucht wird. Während landbasierte Pflanzen durch Photosynthese CO₂ abbauen und Sauerstoff freisetzen, erfolgt die CO₂-Bindung im Ozean vor allem durch chemische Reaktionen im Wasser, die keinen Einfluss auf den atmosphärischen Sauerstoff haben. Diese Unterschiede ermöglichen es den Forschern, die CO₂-Aufnahme der Ozeane und Landökosysteme zu differenzieren.
Trotz der positiven Entwicklung der ozeanischen Kohlenstoffsenke zeigen die Ergebnisse, dass die terrestrischen Kohlenstoffsenken in den letzten drei Dekaden keine signifikante Steigerung erfahren haben. Im gleichen Zeitraum nahmen die Landökosysteme durchschnittlich nur 1 Milliarde Tonnen Kohlenstoff pro Jahr auf, was nur etwa 13 % der Emissionen aus fossilen Brennstoffen ausmacht. Zudem weist die Studie darauf hin, dass die Kohlenstoffsenke an Land ihren Höhepunkt um 2009 erreichte und seitdem insgesamt rückläufig ist.
Diese stagnierenden Werte stehen im Widerspruch zu den meisten Erdsystemmodellen, die von einer kontinuierlichen Zunahme der Kohlenstoffsenken in der Vegetation ausgehen. Die Modelle prognostizieren, dass höhere CO₂-Konzentrationen und Stickstoffdüngung das Pflanzenwachstum fördern sollten. Doch die Beobachtungen deuten darauf hin, dass Kohlenstoffverluste durch natürliche Prozesse, wie Störungen durch Feuer oder andere Faktoren, möglicherweise größer sind als zuvor angenommen. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass die terrestrischen Senken empfindlicher auf den Klimawandel reagieren, als in vielen Modellen dargestellt.
Ein weiteres zentrales Ergebnis der Studie ist, dass die Fähigkeit der Ozeane, CO₂ zu binden, in Zukunft durch die Erwärmung der Gewässer beeinträchtigt werden könnte. Wärmeres Wasser kann weniger CO₂ absorbieren, und die schlechte Durchmischung von Oberflächen- und Tiefenwasser vermindert die langfristige Speicherung von Kohlenstoff in den Ozeanen. Ralph Keeling, Mitautor der Studie, hebt hervor, dass die langfristigen Messungen, die seit 1989 durchgeführt werden, zwar schwierig aufrechtzuerhalten sind, aber entscheidend für das Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs und die Entwicklung wirksamer Klimaschutzstrategien sind.
Zusammenfassend verdeutlicht die Studie die Notwendigkeit einer genauen Erfassung der Kohlenstoffsenken, um effektive globale Maßnahmen gegen den Klimawandel zu planen. Klimamodelle, die die Stärke dieser Senken
