Verborgener Phosphatspeicher in marinen Mikroorganismen
Alle lebenden Organismen sind auf Phosphat angewiesen. Dennoch ist das Wissen über den ozeanischen Phosphorzyklus begrenzt. Der zusätzliche Eintrag von Phosphat durch Landwirtschaft und Industrie ins Meerwasser könnte auch den Sauerstoffverlust der Ozeane verstärken: Phosphat kurbelt die Produktion von Biomasse im Meer an. Diese Biomasse verbraucht bei der Verwesung Sauerstoff, was bei hoher Produktivität zur Ausbildung sauerstoffarmer Gebiete führt. Das bedeutet, dass sich diese Regionen nicht mehr für Organismen eignen, die auf den Sauerstoff angewiesen sind. Im Prinzip ist das zu vergleichen mit einem Gartenteich, der durch Überdüngung umkippt.
Andererseits bilden phosphathaltige Gesteine, sogenannte marine Phosphorite, eine große Senke für ozeanisches Phosphat. Ihr Entstehungsprozess ist bisher allerdings nur unzureichend verstanden. Forscherinnen und Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel haben nun einen bedeutenden Phosphat-Pool in den Sedimenten des peruanischen Kontinentalrandes entdeckt. Dieses Gebiet ist ein Hotspot für die Bildung von Phosphoriten.
Das Phosphat ist hier in Einzellern, sogenannten Foraminiferen, gespeichert. Einige Sedimente enthalten phosphorhaltige Sande, die hauptsächlich aus solchen phosphatisierten Foraminiferen bestehen. Die intrazelluläre Phosphatkonzentration in den Einzellern übersteigt die Konzentrationen des umgebenden Wassers um das 100- bis 1000-fache.
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Aufgrund ihrer Untersuchungen war es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern möglich, fundierte Schätzungen des entdeckten Phosphatpools zu ermitteln. Diese werden für Modellierer, die an marinen biogeochemischen Kreisläufen arbeiten, nützlich sein. Weil die Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorzyklen aneinandergekoppelt sind, gibt es starke Wechselwirkungen zwischen den globalen Phosphatinventaren und dem Klima. Dadurch, dass Phosphat als wichtiger Nährstoff die Produktion von Biomasse ankurbelt, kann beispielweise mehr Kohlendioxid im Ozean gebunden werden. Um zukünftige Veränderungen in den marinen Nährstoffhaushalten abschätzen zu können, ist es daher wichtig, ein umfassendes Verständnis für die gegenwärtigen Nährstoffkreisläufe zu entwickeln.
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