Eine neue Studie beleuchtet, wie hydrothermale Quellen am Meeresboden die Eisenverfügbarkeit und den globalen Stoffkreislauf im Ozean prägen. Die Überblicksstudie mit dem Titel „Iron’s Irony“ ist in Communications Earth & Environment erschienen – unter der Leitung des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, in Zusammenarbeit mit dem Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg.
Die Studie fasst bestehende Forschungsergebnisse zusammen und interpretiert sie neu. Ziel ist es, zu erklären, wie Eisen, das aus hydrothermalen Systemen freigesetzt wird, über ganze Ozeanbecken transportiert werden kann. „Das meiste Eisen, das mit den heißen Fluiden austritt, reagiert sofort mit Sauerstoff und Schwefelverbindungen und fällt als Mineral aus. Doch ein kleiner Teil bleibt überraschend lange in Lösung – gebunden an kleinste Moleküle oder beeinflusst durch Mikroben – und kann so Nährstoffe weit über die eigentlichen Quellen hinaus transportieren.“, so Dr. Solveig I. Bühring, Erstautorin der Studie und Geomikrobiologin am MARUM.
Fernversorgungssystem im Fokus
Das Autorenteam trägt in der Studie nicht nur den aktuellen Wissensstand zusammen, sondern liefert auch neue Analysen aus der MARHYS-Datenbank zu hydrothermalen Quellen und stellt Modellierungen zur Löslichkeit von Eisenmineralien an, um zu veranschaulichen, wie Umweltparameter und die Chemie der Fahnen, den Eisentransport beeinflussen. Diese Erkenntnisse unterstreichen, wie hydrothermale Fahnen als Fernversorgungssysteme für bioverfügbares Eisen fungieren – ein Prozess mit weitreichenden Auswirkungen auf die Produktivität der Ozeane und den globalen Kohlenstoffkreislauf.
Die Veröffentlichung ist das Ergebnis der gemeinsamen Arbeit von zwölf Wissenschaftler*innen aus bedeutenden deutschen Meeresforschungszentren. Sie wird geleitet von Solveig I. Bühring vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, zusammen mit ihren MARUM-Kollegen Alexander Diehl und Charlotte Kleint sowie Andrea Koschinsky von der Constructor University Bremen, die ebenfalls zum Exzellenzcluster „Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“, der am MARUM angesiedelt ist, gehört. Prof. Dr. Sinikka Lennartz vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg ist ebenfalls beteiligt, ebenso GEOMAR und AWI.
„Unsere Ergebnisse zeigen, wie eng physikalische, chemische und biologische Prozesse am Meeresboden miteinander verflochten sind – genau das steht im Mittelpunkt des Exzellenzclusters. Solche Studien helfen uns zu verstehen, wie der Ozeanboden als aktives Bindeglied im System Erde wirkt“, erläutert Dr. Charlotte Kleint.
Indem das Team geochemische, mikrobiologische und modellbasierte Ansätze verbindet, zeigt es, wie hydrothermale Systeme Teil der globalen Nährstoffkreisläufe sind – und wie sich entlang der unsichtbaren Strömungsbahnen hydrothermaler Fahnen Stoffe verbreiten, die die Produktivität des Ozeans bis in ferne Regionen anregen können.
Quelle: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften
