Eine Forschungsgruppe von drei japanischen Universitäten hat entdeckt, warum der westliche subarktische Pazifik, der nur sechs Prozent der Weltmeere ausmacht, geschätzte 26 Prozent der weltweiten marinen Ressourcen produziert.
Japan grenzt an diese Meeresregion, die für reichhaltige marine Ressourcen bekannt ist, darunter Lachse und Forellen. Das Gebiet befindet sich am Ende der globalen Meeresströmung, die als globales Förderband (Ocean Conveyor Belt) bezeichnet wird und hat eine der höchsten Abbauraten biologischen Kohlenstoffdioxids in den Weltmeeren.
Die Studie unter Leitung der Hokkaido University, der University of Tokyo und der Nagasaki University zeigte, dass das Wasser reich an Nitraten, Phosphaten und Silikaten ist (grundlegende Substanzen für die Entstehung von Phytoplankton). In der westlichen subarktischen Region wird dieses Wasser demnach in die mitteltiefen Wasserschichten (mehrere hundert bis tausend Meter Tiefe) gespült, hauptsächlich in der Beringsee. Nährstoffe werden aus der Tiefsee durch die mitteltiefen Wasserschichten an die Oberfläche transportiert und sinken dann als Teilchen, die der biologischen Produktion und mikrobiellen Zersetzung organischer Substanzen ausgesetzt sind, zurück in den mitteltiefen Pool.
Das Wasser aus dieser Schicht vermischt sich mit gelöstem Eisen aus dem Ochotskischen Meer und wird an die Oberfläche transportiert – lebenswichtige Prozesse verbinden das Wasser aus dieser Schicht mit der Oberfläche, und das erhält die hohe biologische Produktivität an der Oberfläche. Dieses Ergebnis widerspricht der konventionellen Ansicht, dass Nährstoffe einfach aus der Tiefsee an die Oberfläche gebracht werden.
Die Studie stützte sich auf Daten eines Forschungsschiffs, das die Grenzmeere (das Ochotskische Meer und die Beringsee) untersuchte, wo nach Meinung des Teams aufgrund der Wechselwirkungen von Gezeitenströmungen mit der rauen Topografie eine großräumige Vermischung von Meerwasser stattfindet. Diese Reise wurde in Zusammenarbeit mit einem russischen Forschungsteam gemacht, weil viele der untersuchten Gebiete in den exklusiven Wirtschaftsraum Russlands fallen. Die gesammelten Daten wurden dann mit Daten von japanischen Forschungsschiffen kombiniert.
Die Analyse der Daten ergab, dass Nitrate und Phosphate durch mikrobielle Zersetzung organischer Substanzen neu produziert werden und sich in hohen Konzentrationen in den mitteltiefen Wasserschichten in der gesamten subpolaren Pazifikregion ansammeln.
Die Forscher stellten auch fest, dass das Ausmaß der vertikalen Vermischung nahe der Kurilen und der Aleuten viel größer ist als in dem umgebenden offenen Meeren. Diese Studie demonstrierte, dass die großräumige, vertikale Vermischung in den Grenzmeeren die Dichteschichten aufbricht, um Meerwasser zu vermischen und Nährstoffe aus den mitteltiefen Schichten an die Oberfläche zu transportieren.
„Unsere Ergebnisse sollten helfen, das Wissen über die Zirkulation von Kohlenstoff und Nährstoffen im Ozean, sowie über ökologische Veränderungen aufgrund des Klimawandels zu vertiefen“, sagte der außerordentliche Professor Jun Nishioka von der Hokkaido University, der Leiter der Studie.
Die Ergebnisse der Studie wurden in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) veröffentlicht.
(THK)
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