Gelöstes Gestein hat Einfluss auf die CO2-Speicherung im Meer
Die sogenannte Alkalinität, also die Säurebindungskapazität, entsteht durch die Verwitterung von Gesteinen und deren Eintrag in den Ozean. Durch verstärkte Erosion an Land kommt es zur Verwitterungszunahme von Silikaten und Karbonaten. Die Wissenschaftler haben die Faktoren für mehr Alkalinität mittels des Modells identifiziert: Grad an Erosion, Flächenanteil des Karbonats, Temperaturen, Größe des Einzugsgebiets und Bodendicke.
Kommt es durch den Klimawandel zu mehr Regen, fördert das die Verwitterung von Gestein und damit die Erosion des Bodens. Die gelösten Stoffe gelangen über die Flüsse ins Meer. Ein neues Modell des Helmholtz-Zentrums Hereon zeigt: Der Prozess hat dort Einfluss auf die CO2-Speicherung. Erhöhen sich die weltweiten Emissionen von Treibhausgasen wie bisher stark, steigert das die Fähigkeit zur Bindung. Bei niedrigen Emissionen passiert das Gegenteil. Die Studie betrachtete die Faktoren, die die Bindungsfähigkeit begünstigen und deren Auswirkungen.
„Das Modell, das wir verwendet haben, ist ein statistisches und kein mechanistisches Modell. Wir haben es angewandt, um die Einflussfaktoren auf die Alkalinität auf Grundlage unseres zusammengetragenen Datensatzes zu identifizieren und deren Zusammenhänge zu beschreiben“, sagt Nele Lehmann vom Hereon-Institut für Kohlenstoffkreisläufe, Erstautorin der Studie, die in internationaler Zusammenarbeit mit dem Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und mit der Förderung des Deutschen Akademischen Austauschdiensts (DAAD) entstand. (Quelle: Hereon Pressemitteilung)
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Lehmann, N., Stacke, T., Lehmann, S., Lantuit, H., Gosse, J., Mears, C., Hartmann, J., & Thomas, H. (2023): Alkalinity responses to climate warming destabilise the Earth’s thermostat. Nat Commun 14, 1648 (2023), doi:10.1038/s41467-023-37165-w
Abstract:
Alkalinity generation from rock weathering modulates Earth’s climate at geological time scales. Although lithology is thought to dominantly control alkalinity generation globally, the role of other first-order controls appears elusive. Particularly challenging remains the discrimination of climatic and erosional influences. Based on global observations, here we uncover the role of erosion rate in governing riverine alkalinity, accompanied by areal proportion of carbonate, mean annual temperature, catchment area, and soil regolith thickness. We show that the weathering flux to the ocean will be significantly altered by climate warming as early as 2100, by up to 68% depending on the environmental conditions, constituting a sudden feedback of ocean CO2 sequestration to climate. Interestingly, warming under a low-emissions scenario will reduce terrestrial alkalinity flux from mid-latitudes (–1.6 t(bicarbonate) a−1 km−2) until the end of the century, resulting in a reduction in CO2 sequestration, but an increase (+0.5 t(bicarbonate) a−1 km−2) from mid-latitudes is likely under a high-emissions scenario, yielding an additional CO2 sink.
