Das Dongsha Atoll ist eine winzige Inselgruppe im Südchinesischen Meer, etwa 300 Kilometer südöstlich der Küste Chinas gelegen. Umgeben ist es von Korallenriffen. Und genau die haben es der Geologin Abby Ren von der Nationalen Universität Taiwans angetan. Sie interessiert sich für den Stickstoff, der in den Korallen gespeichert ist.
"Die Korallen haben ein Skelett aus Calciumcarbonat. Wenn sie wachsen, produzieren sie eine dünne Schicht organischen Materials um das Skelett herum, die dann wieder von neuem Calciumcarbonat umschlossen wird. Dadurch werden Spuren organischen Stickstoffs in ihrem Skelett eingeschlossen."
Lesbar wie ein Baumring
Diese Spuren lassen sich ähnlich wie bei Baumringen anhand ihrer Lage im Skelett datieren. Um herauszufinden, woher der Stickstoff in den Korallen kam, zog die Forscherin Bohrkerne aus den Korallen und schaute sich darin die Isotopenzusammensetzung an, also das Verhältnis von leichten zu schweren Stickstoffatomen. Stickstoff aus anthropogenen Quellen enthält tendenziell mehr leichte Atome.
"Als wir die Stickstoffisotope aus den Korallenskeletten analysierten, entdeckten wir, dass kurz vor Beginn des 21. Jahrhunderts plötzlich viel mehr leichte Isotope in den Korallen eingelagert wurden als zuvor. Dieser Anstieg überschneidet sich zeitlich mit der verstärkten Nutzung von Kohle und einer Zunahme des Autoverkehrs in China."
Der eingelagerte Stickstoff stammt aus menschlichen Quellen
Stickstoff in gebundener und damit pflanzenverfügbarer Form kommt in den oberen Schichten der Weltmeere natürlicherweise nur in extrem geringen Mengen vor. Die kleinsten Pflanzen im Meer, das Phytoplankton, brauchen aber Stickstoff zum Leben. Der künstliche Eintrag von Stickstoff über die Luft könnte daher gravierende Auswirkungen auf das Ökosystem im Ozean haben.
"Wir wissen noch nicht, wie der offene Ozean reagieren wird. Das hier ist ja der erste Nachweis, dass Stickstoff aus menschlichen Quellen überhaupt in den Ozean gelangt. Wir wissen aber, dass künstlicher Stickstoffeintrag zum Beispiel aus Düngern in Seen und küstennahen Gewässern große Probleme verursacht. Dort löst der Stickstoff ein verstärktes Pflanzenwachstum aus. Die Algen im See und das Phytoplankton vor der Küste wachsen dann so stark, dass sie den gesamten Sauerstoff aufbrauchen, so dass sauerstofffreie Zonen auftreten, in denen Tiere und Pflanzen ersticken."
Das Gleichgewicht des ozeanischen Ökosystems ist bedroht
Abby Ren glaubt zwar nicht, dass solche Todeszonen auch im offenen Ozean entstehen könnten, aber gut sei der Stickstoffeintrag sicher nicht für die Bewohner des Meeres.
"Der zusätzliche Stickstoff ist möglicherweise gut für einige und schlecht für andere Arten von Phytoplankton. Gibt man also Stickstoff in den Ozean wird das vermutlich das Gleichgewicht des Ökosystems durcheinanderbringen – mit unbekannten Folgen."
