Schwarzes Rätsel im Amazonasfluss

Schwarzer Kohlenstoff entsteht bei der Verbrennung von fossilen Rohstoffen und Biomasse. Wie diese stabilste natürliche Kohlenstoffverbindung vom Land in die Tiefsee gelangt, ist nach wie vor ungeklärt. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Geographischen Instituts charakterisierte den vom Amazonas exportierten schwarzen Kohlenstoff.

sampling on the Amazon River
Probennahme auf dem Amazonasfluss (Bild: Gabriela Santili)

Klimawandel und globaler Kohlenstoffkreislauf sind eng miteinander verknüpft. Doch Vorhersagen über die genauen Interaktionen sind nur möglich, wenn wir die Herkunft und Dynamik des sogenannten «schwarzen Kohlenstoffs» verstehen. Er entsteht bei der Verbrennung von fossilen Rohstoffen und Biomasse und ist eine sehr grosse und langlebige Komponente des globalen Kohlenstoffkreislaufs. Damit wirkt schwarzer Kohlenstoff als langfristiger Speicher im globalen Kohlenstoffkreislauf. 

Flüsse sind das wichtigste Bindeglied, durch das schwarzer Kohlenstoff vom Land in die Ozeane transportiert wird. Unter diesen macht der Amazonas ein Fünftel der weltweiten Süsswasserabflüsse in den Ozean aus, und ist damit die größte Einzelquelle für terrestrische organische Substanz im Ozean.

Map of the Amazon River
Karte des zentralen Amazonas und seiner wichtigsten Nebenflüsse (Coppola, Seidel et al., 2019)

Ausgeprägte räumliche Variabilität

Ein internationales Team unter der Leitung von Forschenden des Geographischen Instituts charakterisierte und quantifizierte gelösten schwarzen Kohlenstoff in vier Nebenflüssen (Negro, Madeira, Trombetas und Tapajós Rivers) und im Hauptstrom des Amazonas. Der Anteil von schwarzem Kohlenstoff nimmt stromabwärts ab, aber die ausgeprägte räumliche Variabilität ist ein Hinweis auf verschiedene Quellen, die sich im Jahresverlauf ändern können. 

Alterung beim Transport vom Land zum Meer

Der Amazonas exportiert überwiegend jungen schwarzen Kohlenstoff ins Meer. Dies steht im Gegensatz zum hohen Alter des schwarzen Kohlenstoffs im Ozean. Möglicherweise findet eine Alterung im Verlauf des Transports vom Land über den Fluss zum Meer statt. Oder es könnte sein, dass reaktivere Komponenten während der Lagerung und des Transports selektiv entfernt werden.

«Es bleibt noch viel zu tun», sagt Alysha Coppola, Erstautorin der Studie, «bis wir die zugrundeliegenden Ursachen für diese Entkopplung und für die saisonale sowie die zwischenjährliche Variabilität der Beiträge des schwarzen Kohlenstoffs im Amazonasgebiet verstehen.»

Literatur:
Alysha I. Coppola, Michael Seidel, Nicholas D. Ward, Daniel Viviroli, Gabriela S. Nascimento, Negar Haghipour, Brandi N. Revels, Samuel Abiven, Matthew W. Jones, Jeffrey E. Richey, Timothy I. Eglinton, Thorsten Dittmar & Michael W. I. Schmidt: Marked isotopic variability within and between the Amazon River and marine dissolved black carbon pools. Nature Communication (2019)10:4018