130-Year-Old Gehirnkoralle zeigt Stickstoff-Verschmutzung nicht so schlecht wie bisher gedacht

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Jedes Jahr sickern Hunderte Millionen Tonnen Stickstoffdünger in nahegelegene Gewässer und richten verheerende Auswirkungen auf das Meeresleben an, indem sie Algenblüten verursachen und massive tote Zonen schaffen.

Während jedoch die Stickstoffverschmutzung zunehmend als dringende Bedrohung für die Meeresökosysteme in Küstengebieten auf der ganzen Welt anerkannt wird, ist wenig darüber bekannt, wie sie das Leben weit vor der Küste im offenen Ozean beeinflusst.

Nun deutet eine neue Studie zum Stickstoffgehalt im Nordatlantik vor der Ostküste der USA darauf hin, dass die Auswirkungen möglicherweise nicht so schwerwiegend wie erwartet.

In der Studie analysierte ein Team von Forschern der Princeton University den Stickstoffgehalt in den Skeletten von Korallenproben in der Nähe der Insel Bermuda, einschließlich einer Probe einer 130 Jahre alten lebenden Hirnkoralle, die sich 10 Meter unter der Oberfläche des Hogg Reef befindet. die etwa 6 Meilen vom Festland entfernt liegt.

Dabei konnten die Forscher die Menge an künstlichem Stickstoff im Gewässer bestimmen und mit historischen Stickstoffwerten vergleichen.

Sie fanden keine Hinweise auf erhöhte Stickstoffwerte in den letzten Jahrzehnten.

Das Ergebnis ist überraschend, da es Schätzungen von Computermodellen widerspricht, sagte Xingchen (Tony) Wang, der als Doktorand in Princeton an der Studie mitgearbeitet hat und heute Postdoktorand am California Institute of Technology ist.

Vor dieser Studie galt das Gebiet vor der Küste der Bermudas als eine der am stärksten von Stickstoffverschmutzung betroffenen Regionen.

Die kleine, malerische Insel, die für ihre rosa Strände bekannt ist, liegt inmitten des Nordatlantiks, etwa 650 Meilen von North Carolina entfernt. Umweltwissenschaftler haben lange angenommen, dass die Umgebung der Insel durch Stickstoff aus der Luft, der vom US-Festland freigesetzt wird, erheblich belastet ist.

„Vor unserer Studie haben sich Wissenschaftler hauptsächlich auf Computermodelle verlassen, um festzustellen, welche Teile des Ozeans am stärksten durch vom Menschen stammenden Stickstoff verschmutzt sind“, sagte Wang.

„Nach diesen Computermodellen wurde der Nordatlantik bereits stark von der Stickstoffbelastung aus den USA beeinflusst. Es gab jedoch nicht genügend moderne Messungen, um die Modelle zu kalibrieren, was möglicherweise den Unterschied zu unseren Ergebnissen erklärt.“

Während Computermodelle nur Schätzungen liefern können, bieten Korallenskelette wie Sedimentschichten den Wissenschaftlern so etwas wie ein historisches Archiv von Umweltveränderungen, erklärte Wang.

„Einmal während des Larvenstadiums angesiedelt, sitzen Korallen an einem Ort und wachsen ihr Skelett jährlich wie Baumringe“, sagte er. „Außerdem sind im Korallenskelett viele verschiedene Arten von Informationen über den Ozean gespeichert. Frühere Studien konzentrierten sich hauptsächlich auf die Verwendung von Korallen, um Veränderungen der Ozeantemperatur zu rekonstruieren, aber andere Veränderungen, wie zum Beispiel der Salzgehalt und die Schwermetallbelastung, können manchmal rekonstruiert werden.

„Dank der Techniken, die wir in den letzten Jahren entwickelt haben, können wir jetzt mit Korallen die Geschichte der Stickstoffverschmutzung im Ozean untersuchen.“

Während die Ergebnisse für diese Region des Nordatlantiks Gutes verheißen, bleibt die Stickstoffverschmutzung weltweit ein großes Problem. Eine frühere Studie desselben Forscherteams ergab, dass der Stickstoffgehalt im Südchinesischen Meer in den letzten Jahrzehnten stark angestiegen ist.

Die Forscher führen den Unterschied zwischen den Ergebnissen der beiden Studien auf einige unterschiedliche potenzielle Faktoren zurück.

In erster Linie hat der Einsatz von Kohle- und Stickstoffdünger in China dramatisch zugenommen und die USA deutlich übertroffen. Wang sagte, dass der Kohle- und Düngemittelverbrauch in China derzeit drei- bis viermal höher ist als in den USA

Wang merkte auch an, dass das Südchinesische Meer auch ein teilweise geschlossenes Becken ist, was es schwieriger macht, die Stickstoffverschmutzung zu verdünnen, und die Korallenproben des Südchinesischen Meeres wurden näher an der Küste und damit näher an Verschmutzungsquellen gefunden.

Die Auswirkungen der Stickstoffverschmutzung sind auf der ganzen Welt spürbar – und sogar sichtbar. Wenn überschüssiger Stickstoff, ein starker Dünger, in eine Wasserquelle gelangt, stört er das Nährstoffgleichgewicht im Ökosystem.

„Stickstoff ist ein essentieller Nährstoff, den alles Leben im Ozean benötigt. Aber zu viel des Guten ist oft schlecht“, sagte Wang.

„Wenn zu viel Stickstoff in ein Gewässer abgegeben wird, können Algenblüten entstehen. Die produzierte Algenbiomasse wird wiederum von Bakterien abgebaut, ein Prozess, der Sauerstoff im Wasser verbraucht. Wird der Sauerstoff schneller verbraucht, als er zugeführt werden kann, wird das Wasser für viele Wasserorganismen zu sauerstoffarm und es entsteht eine sogenannte „tote Zone“. ”

Hunderte von Totzonen treten jährlich auf der ganzen Welt auf, typischerweise in Gebieten mit starker landwirtschaftlicher oder industrieller Aktivität. In einem der berüchtigtsten Beispiele sickert jeden Sommer Stickstoff aus dem Mississippi in den Golf von Mexiko, um eine massive tote Zone zu schaffen.

Der Befund sollte also gefeiert werden, aber die Stickstoffverschmutzung – neben anderen Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt – bleibt eine Bedrohung für die Meeresökosysteme auf der ganzen Welt.

„Während unsere Ergebnisse in Bezug auf die Stickstoffverschmutzung der offenen Ozeane eine gute Nachricht sind, sind Korallenriffe auf der ganzen Welt in Gefahr, vor allem wegen der globalen Erwärmung“, sagte Wang.

„Diese Studie weist darauf hin, dass sich unsere Sorgen um Korallenriffe wahrscheinlich auf das Korallensterben konzentrieren sollten, das durch die globale Erwärmung verursacht werden kann.“

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