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Sauerstoffanreicherung in 120 m Tiefe kann Ostsee retten

21.04.2011 - (idw) University of Gothenburg

Sauerstoffanreicherung erweckt tote Meeresböden zum Leben damit entstehen Voraussetzungen für neue Ökosysteme, die der Natur die Möglichkeit geben, selbst die durch Überdüngung ausgelösten Probleme zu lösen. Mit Hilfe von Pilotstudien in den Fjorden Byfjorden und Kanholmsfjärden zeigen Forscher der Göteborger Universität,Schweden, wie effektiv es ist, mit Sauerstoff angereichertes Wasser zum Meeresboden zu pumpen. Nun starten Tests einer großen, mit Windkraft angetriebene Pumpe auf der offenen Ostsee. Heute sind alle darauf bemüht, die Einleitung von Düngemitteln in das Meer zu verringern, um die Überdüngung der Ostsee i den Griff zu bekommen. Indem man jedoch der Natur hilft, sich selbst um das eingeleitete Phosphor zu kümmern, sind wir in der Lage, beim Kampf gegen die Überdüngung einen Turboeffekt zu erzielen, unterstreicht Professor Emeritus Anders Stigebrandt vom Institut für Geowissenschaften der Göteborger Universität.

Die Idee, tote Meeresböden mit Sauerstoff anzureichern, ist der Natur selbst abgeschaut. Die Methode der Sauerstoffanreicherung tiefer Gewässerschichten der Ostsee lässt sich mit der Anlage von Feuchtgebieten auf Land vergleichen. Beide Methoden verfolgen das Ziel, Voraussetzungen für Ökodienstleistungen zu schaffen, indem man neue Ökosysteme aufbaut, die Nährungsstoffe effektiv binden.

Wenn sauerstoffarme Böden der Ostsee gezielt mit Sauerstoff angereichert werden, kann man damit rechnen, dass jeder Quadratkilometer Meeresboden innerhalb kurzer Zeit 5 t Phosphor binden kann, und dies ist ein rein geochemischer Effekt. Wird dann die Sauerstoffanreicherung längere Zeit fortgesetzt, entsteht wieder Tierleben auf und im Meeresboden. Dies führt dann dazu, dass die Bodensedimente in einer Tiefe von mehreren Zentimetern mit Sauerstoff versorgt werden, und das neue Ökosystem trägt vermutlich dazu bei, dass noch mehr Phosphor an das Sediment gebunden wird.

Im Rahmen des Forschungsprojektes Baltic Deepwater Oxigenation wird unter Leitung von Anders Stigebrandt die Hypothese geprüft, dass eine dauerhafte Sauerstoffanreicherung der tiefen Wasserschichten der Ostsee dazu führt, langfristig verstärkt Phosphor im Bodensediment zu binden. Eine wichtige Frage dabei ist, wie die sauerstoffangereicherten Tiefwasserschichten Phosphor auf längere Zeit binden. Die Göteborger Forscher suchen mit Hilfe von Pilotstudien im Fjord Byfjorden an der schwedischen Westküste, im Kanholmsfjärden an der Ostsee sowie in Laborexperimenten nach Antworten. Außerdem wird geprüft, wie die sauerstoffangereicherten Meeresböden kolonisiert werden und wie dies die Phosphoraufnahme beeinflusst.

Zurzeit plant Anders Stigebrandt einen Versuch mit einer großen windkraftbetriebenen Pumpe im offenen Wasser der Ostsee. Dies geschieht in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Inocean AB, das die Pumpe auf Grundlage etablierter Technik der Off-Shore-Industrie konstruiert. Die Pumpe wird in einer 60 m hohen und 100 m tiefen rohrförmigen Boje eingebaut, die wiederum in einer offenen, noch nicht genauer bestimmten Tiefwasserposition vor der schwedischen Ostküste verankert wird. Indem diese Boje eine kleine Querschnittfläche an der Wasseroberfläche erhält, wird sie Wellenbewegungen gegenüber unempfindlich sein.


Die Pumpe soll die Kapazität haben, 30 Kubikmeter Wasser pro Sekunde zu pumpen. Das ist 14 Mal mehr als die Pumpe unseres Byfjord-Experiments. Funktioniert das, wird es kein Problem sein, eine fünf Mal größere Pumpe in eine ca. 120 m tiefe Boje einzusetzen. Dies ist wiederum eine Größe, die unseres Erachtens erforderlich sein wird, um in einem groß angelegten System die Sauerstoffanreicherung der tiefen Wasserschichten der Ostsee sicherzustellen, kommentiert Anders Stigebrandt.

Kontakt:
Anders Stigebrandt, Professor Emeritus in Ozeanographie am Institut für Geowissenschaft, Universität Göteborg
+46 31- 786 2851
anst@gvc.gu.se
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