Dünne Schicht mit großer Wirkung: Die Grenzfläche zwischen Ozean und Atmosphäre
Seit Beginn der Industrialisierung vor etwa 150 Jahren sind die Konzentrationen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre drastisch angestiegen. Verantwortlich dafür sind die Verbrennung fossiler Rohstoffe (Kohle, Öl, Gas) und die extensive Landnutzung (Abholzung von Wäldern, Landwirtschaft, Verstädterung) durch den Menschen. Der CO2-Anstieg führt zu einer zuneh-menden Erderwärmung und ohne die Ozeane, die mehr als zwei Drittel des Planeten bedecken und einen großen Teil des menschengemachten CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen, wäre der Klimawandel schon viel weiter fortgeschritten. Der Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre spielt somit für das Klima auf der Erde eine entscheidende Rolle.
Der Gasaustausch findet in einer sehr dünnen Schicht an der Ozeanoberfläche statt. Drei Faktoren beeinflussen dabei maßgeblich die Aufnahme von CO2-Molekülen: Temperatur, Windgeschwindigkeit und Wachstum von Phytoplankton (siehe Schaubild). Zusätzlich wird durch die Anreicherung natürlicher und künstlicher Substanzen an der Meeresoberfläche die sogenannte „Microlayer-Schicht" gebildet, in der verschiedene Prozesse ablaufen. Viele dieser sich auf sehr kleinen Skalen abspielenden Prozesse und deren mögliche Auswirkungen auf unser Klima sind noch weitgehend unbekannt und ein aktuelles Forschungsfeld der interdisziplinären Kieler Meereswissenschaften.