Der Sauerstoff des Planeten stammt nicht nur von den Bäumen. Ein großer Teil entsteht im Meer, dank des Phytoplanktons, mikroskopisch kleinen Algen, die nahe der Oberfläche schweben und, obwohl winzig, eine wesentliche Funktion erfüllen: Sonnenlicht in Energie umwandeln, Sauerstoff freisetzen und vom Krill bis zu den Walen ernähren.
Dieser Prozess hängt jedoch von einem sehr spezifischen Bestandteil ab: dem Eisen. Obwohl es in minimalen Mengen benötigt wird, ist seine Anwesenheit entscheidend dafür, dass die Photosynthese richtig funktioniert. Eisen gelangt hauptsächlich durch Wüstenstaub und das Wasser von Gletscherschmelze in den Ozean.
Die wissenschaftliche Entdeckung
Forscher der Rutgers University haben gezeigt, dass, wenn Eisen knapp ist, das Phytoplankton beginnt, Energie zu verschwenden, die Photosynthese versagt und die Nebeneffekte sich entlang der Nahrungskette ausbreiten.
Die Studie, geleitet von Heshani Pupulewatte, umfasste 37 Tage Feldarbeit zwischen 2023 und 2024 im Südatlantik und im Antarktischen Ozean. Mit maßgeschneiderten Fluorometern maßen die Wissenschaftler die Fluoreszenz, die vom Phytoplankton unter Eisenstress emittiert wird, das heißt, die verschwendete Energie, wenn die Photosynthese nicht richtig funktioniert.
Die Ergebnisse zeigten, dass bis zu 25 % der lichtaufnehmenden Proteine von den Systemen entkoppelt werden, die diese Energie in nützliche chemische Energie umwandeln. Mit anderen Worten, sie nehmen Sonnenlicht auf, können es aber nicht nutzen, und geben mehr Energie in Form von Fluoreszenz ab.
Ökologische Konsequenzen
Eisen ist ein entscheidendes Mikronährstoff und weite Regionen des Ozeans weisen von Natur aus niedrige Werte auf. Laut dem Forscher Paul G. Falkowski ist „Eisen ein begrenzender Faktor für die Fähigkeit des Phytoplanktons, in weiten Regionen des Ozeans Sauerstoff zu produzieren“.
Der Klimawandel könnte das Problem verschärfen, indem er die ozeanische Zirkulation verändert und die Eisenzufuhr in einigen Gebieten reduziert. Das bedeutet nicht, dass der Menschheit sofort der Sauerstoff ausgeht, aber es bedeutet, dass die Produktivität des Ozeans leise abnimmt und die Arten, die von dieser Nahrungsgrundlage abhängen, beeinträchtigt werden.
Phytoplankton ist die Hauptnahrungsquelle für den Krill, der wiederum Pinguine, Robben, Walrosse und Wale im Südlichen Ozean ernährt. Weniger Eisen bedeutet weniger Phytoplankton, weniger Krill und folglich weniger dieser majestätischen Kreaturen.
Ein zerbrechlicher Motor
Die Studie hebt hervor, dass der Sauerstoffmotor der Erde von einem winzigen, aber kritischen Bestandteil abhängt. Der Mangel an Eisen stoppt nicht die menschliche Atmung, bedroht aber die marine Nahrungskette und die ozeanische Biodiversität.
Die Forschung zeigt, dass das Gleichgewicht des Planeten von unsichtbaren Mikronährstoffen abhängen kann und erinnert uns daran, dass die Gesundheit des Ozeans untrennbar mit der globalen Gesundheit verbunden ist.
Eisen, obwohl mikroskopisch in der Menge, ist das Zahnrad, das die Photosynthese des Phytoplanktons und damit den Sauerstoffmotor des Planeten in Gang hält. Sein Mangel offenbart die Zerbrechlichkeit der natürlichen Systeme und die Notwendigkeit, zu verstehen, wie der Klimawandel und die Veränderung der ozeanischen Kreisläufe das Leben auf dem Planeten leise beeinflussen können.
