GOOS-Workshop: Kurzfassungen der Vorträge 
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Themenkreis III: Das Meer im System Erde 
C0 2 und die Ozeane 
Jan C.Duinker 
Institut für Meereskunde an der Universität Kiel 
Von den anthropogen in die Atmosphäre emittierten Gasen liefert C0 2 gegenwärtig den 
größten Beitrag (ca. 50%) zum Treibhauseffekt. Die Konzentration in der Atmosphäre hat seit 
1800 von 280 auf 360 ppm zugenommen. 
Die Quellen sind Verbrennung von fossilen Brennstoffen und geänderte Landnutzung, von 
denen die erste ziemlich gut, die zweite nur ungenau bekannt ist. Neben der geschätzten 
Aufnahme durch den Ozean (2 Gt C/J) und dem Anstieg des atmosphärischen Reservoirs (3.3 
Gt C/J) gibt es eine nicht identifizierte Senke (missing sink) von 1.6 Gt C/J. In Betracht 
kommt die terrestrische Biosphäre. Die Reservoire des C sind am größten im Ozean, gefolgt 
von Landbiota und Atmosphäre. 
Für ein Verständnis der zukünftigen Entwicklung der C0 2 -Konzentration in der Atmosphäre 
ist ein besseres Verständnis der Rolle des Ozeans von großer Bedeutung. Im Prinzip können 
die Ozeane (durch die im Meerwasser gelösten Mengen Hydrogenkarbonat und die im 
Sediment gelagerten Mengen Karbonat) alle noch nutzbaren Kohlenstoffreservoire aufneh 
men. Thermodynamisch bedingt verteilt sich eine C0 2 -Emission in die Atmosphäre im 
Verhältnis 1:6 zwischen Atmosphäre und Ozean. Es gibt aber kinetische Barrieren, die 
Einstellung dieses Gleichgewichts stark verzögern. Der Austausch zwischen Atmosphäre und 
der Oberfläche hat eine Zeitskala von ungefähr einem Jahr, der langsamste Prozeß ist aber 
der Austausch zwischen Oberflächen- und tiefem Wasser (100 bis 1000 Jahre). Aufgrund der 
Größe des ozeanischen Reservoirs sowie der Austauschflüsse mit der Atmosphäre (im 
Vergleich zum anthropogenen Fluß) beinhalten Klimaänderungen, insbesondere Änderungen 
der Oberflächentemperatur im Ozean, die Gefahr sprunghafter Änderungen der Rolle des 
Ozeans im globalen Kohlenstoffkreislaufes. Das gegenwärtige Bild könnte auf diese Weise 
eine dramatische Änderung aufweisen. 
In der vorindustriellen Zeit gab es ein Fließgleichgewicht an der Ozean-Atmosphäre Grenz 
fläche, wobei der Fluß in beide Richtungen 74 Gt C pro Jahr betrug. Heute sind die Zahlen 
90 und 92 Gt C/J (der Unterschied stellt den anthropogenen Beitrag dar, der deshalb relativ 
gering ist bzgl. der natürlichen Flüsse). 
Direkte Messungen, die diesen Beitrag dokumentieren sollten, sind deshalb schwierig 
durchzuführen: bei einem Gesamtkarbonatgehalt (TC0 2 ) von 2000 pmol/kg ist die zu 
erwartende jährliche Erhöhung des TC0 2 nur ca. 1 pmol/kg. Änderungen wären daher erst in 
etwa 10 Jahren experimentell feststellbar und von der natürlichen Variabilität isolierbar.