Bewertung der Reaktion des Ökosystems
Vorläufige Ergebnisse von Studien im Rahmen des Ocean artUp Projekts zeigen, dass künstlicher Auftrieb, unter bestimmten Voraussetzungen, die biologische Pumpe beeinflusst und somit das Potenzial, mehr gebundenen Kohlenstoff in die Tiefe zu transportieren, als mit dem aufgetriebenen Tiefenwasser an die Oberfläche gelangt.
Um diese Ergebnisse zu überprüfen und auf mögliche weitere Einflussfaktoren zu testen, sind multifaktorielle Mesokosmen-Experimente in den oligotrophen Gewässern um Gran Canaria vorgesehen. Durch gezielte Manipulation des Auftriebsmodus, der Mischungsverhältnisse zwischen Oberflächenwasser und nährstoffreichem Tiefenwasser sowie der Nährstoffverhältnisse im Tiefenwasser soll der Frage nachgegangen werden, welche möglichen Auftriebsszenarien den höchstmöglichen netto CO2-Export erzeugen. Die dabei gewonnenen umfangreichen Datensätze ökologischer und biogeochemischer Reaktionen natürlicher Planktongemeinschaften auf künstlichen Auftrieb werden darüber hinaus hinsichtlich möglicher Risiken und Nebenwirkungen für das pelagische Ökosystems ausgewertet.
Zusätzlich sind gezielte Laborexperimenten unter kontrollierten Bedingungen mit Schlüsselorganismen vorgesehen, um die grundlegenden Mechanismen aufzuklären, die zu der sogenannten „carbon overconsumption“ und damit den hohen C:N Verhältnissen im primär gebildeten organischen Material unter den oben beschriebenen Bedingungen führen.
Der Einsatz der neu entwickelten Auftriebspumpe südlich der Kanarischen Inseln wird die Möglichkeit bieten, die ökologischen und biogeochemischen Auswirkungen von künstlichem Auftrieb in einem offenen System über den Zeitraum von einigen Wochen zu verfolgen. Hierbei werden die hydrographischen Messungen durch ein breites Spektrum an chemischen, biologischen und biogeochemischen Messungen ergänzt. Die Kombination der Daten soll Aufschluss darüber geben, wie ein offenes, natürliches pelagisches System auf künstlichen Auftrieb reagiert und ob diese Maßnahme geeignet ist, CO2 über die biologische Pumpe zu sequestrieren.
Die erhobenen Daten aus den Labor- und Mesokosmenexperimenten sowie aus der Feldstudie unter Einsatz der Auftriebspumpe werden zusammengefasst und hinsichtlich allgemeingültiger Schlussfolgerungen über das CO2-Sequestrierungspotenzials durch künstlichen Auftrieb analysiert. Auf Basis der in Test-ArtUp und vorangegangenen Studien gewonnenen Erfahrungen und angestellten Bewertungen werden wir eine Handlungsempfehlung (Guide for best practices) für den Einsatz von künstlichem Auftrieb als Maßnahme zur CO2-Entfernung erstellen, welche möglichen Anwendern und Entscheidungsträgern als Leitfaden dienen kann.