Inkubationsversuche: Untersuchungen zur CO2-Speicherkapazität von Gewässern
Beitrag von Marlen Sagert, Auszubildende Kauffrau für Büromanagement im Einsatzgebiet Presse- und Öffentlichkeitsarbeit des HZG
Weltweit möchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, ob und wie man den Klimawandel und den CO2-Anteil in der Atmosphäre verringern kann. Dazu werden unter anderem verschiedene Wege untersucht, um der Atmosphäre CO2 zu entziehen und in den Ozeanen oder an Land zu speichern.
Um den Fragen nach Prozessen zur CO2-Aufnahme und -Speicherung in Küstengewässern auf den Grund zu gehen, waren einige Forscherinnen und Forscher des Instituts für Küstenforschung Anfang Juni mit dem Forschungsschiff „Ludwig Prandtl“ im Emsästuar unterwegs. Eine davon ist Mona Norbisrath. Sie beschäftigt sich in ihrer Forschung mit der Frage: Können Küstengewässer durch Nitratabbau ihre CO2-Aufnahmefähigkeit erhöhen?
Innerhalb der dabei durchgeführten Inkubationsversuche wurde der Nitratabbau durch Denitrifikation, einem mikrobiellen Prozess, bei dem in Abwesenheit von Sauerstoff Nitrat in Stickstoffgas umgewandelt wird, gemessen. Während der Denitrifikation entsteht Alkalinität als Nebenprodukt, welche wiederum ein Maß für die CO2-Spreicherkapazität von Gewässern ist. Um die beiden voneinander abhängenden Vorgänge zu untersuchen, werden Inkubationsversuche genutzt. Es wird beobachtet, wie sich in Proben aus dem Wasser Nitrat- und Alkalinitätsgehalte in einer bestimmten Zeit verändern. Steigt die Alkalinität, erhöht sich damit die CO2-Speicherkapazität.
Doch was genau sind Inkubationsversuche?
Im Zuge von Inkubationsversuchen wird geprüft, wie sich ein oder mehrere Ausgangsstoffe in einer gewissen Zeit verändern. Der Vergleich zwischen Start und Ende wird hergestellt und man erhält die Änderungsrate der jeweiligen Stoffe als Ergebnis. Die Inkubationsversuche von Mona Norbisrath liefen wie folgt ab:
Mit dem Bodenwasserschöpfer wurden Wasserproben (Fluid Mud) aus der tiefsten Wasserschicht des Emsästuars genommen, mit einem Marker versehen und nach einer gewissen Inkubationszeit fixiert, um die biologische Aktivität zu stoppen. Anschließend wurden die Proben kühl und dunkel gelagert, um sie später im Labor zu messen.
Mithilfe des sogenannten Membran-Inlet-Massenspektrometers (MIMS) wird im Labor bestimmt, wie viel Nitrat in der Inkubationszeit zu Stickstoff abgebaut wurde.
Außerdem wird die Alkalinitätszunahme während der Inkubationszeit untersucht und so die Abhängigkeit der beiden Prozesse festgestellt. Genutzt wird dafür das so genannte „VINDTA 3C“ Messgerät.
Durch die Inkubationsversuche kann somit die Rolle der Flusseinträge von Nitrat in der CO2-Speicherkapazität der Küstengewässer bestimmt werden.
