Künstlicher Auftrieb: Anschub für marine Ökosysteme

Künstlicher Auftrieb bezeichnet den forcierten Transport von nährstoffreichem Tiefenwasser in die lichtdurchflutete Oberflächenschicht zur Förderung der biologischen Produktivität. Er zielt darauf ab, in nährstoffarmen Regionen Prozesse nachzubilden, die für natürliche Auftriebssysteme typisch sind. Diese zeichnen sich durch hohe Produktivität, effiziente Nahrungsnetze und hohe Exportraten in die Tiefe über die biologische Kohlenstoffpumpe aus.

Sicher ist, dass künstlicher Auftrieb in nährstoffarmen Regionen die Biomasseproduktion antreibt. Ob sich darauf aufbauend vergleichbar effiziente Nahrungsnetze entwickeln, wie sie für natürliche Auftriebsgebiete typisch sind, hängt von der Art und Dauer des künstlichen Auftriebs, der Zusammensetzung des aufgetriebenen Tiefenwassers und der Struktur der pelagischen Lebensgemeinschaft vor Ort ab. Eine zusätzliche CO₂ Entnahme über die biologische Kohlenstoffpumpe ergibt sich dabei nur, wenn durch das sinkende organische Material mehr CO₂ in die Tiefe transportiert wird, als mit dem Tiefenwasser in die Oberflächenschicht gelangt.

Eine positive CO₂ Bilanz kann sich außerdem durch physikochemische Prozesse einstellen, aufgrund derer das Tiefenwasser zusätzliches CO₂ bindet, wenn es mit der Atmosphäre in Kontakt kommt. Die technische Reife von möglichen Verfahren für künstlichen Auftrieb ist aktuell als gering einzustufen. Auch sind Ansätze zur Ozeandüngung jeglicher Art, sowohl aus ökologischen, biogeochemischen, ethischen und rechtlichen Gründen, höchst umstritten.

Artificial upwelling: boost for marine ecosystems:

Artificial upwelling refers to the forced transport of nutrient- rich deep water into the sunlit surface layer to promote biological productivity. It aims to replicate processes typical for natural upwelling systems in oceanic regions impoverished in nutrients. Natural upwelling systems are characterised by high productivity, efficient food webs and high rates of export to depth via the biological carbon pump.

In nutrient-poor regions artificial upwelling is known to drive biomass production. Whether this leads to the development of food webs as efficient as those typical of natural upwelling areas depends on various factors, including the type and duration of artificial upwelling, the composition of the upwelled deep water and the structure of the local pelagic community. Additional CO₂ removal via the biological carbon pump only occurs if more CO₂ is transported to depth by the sinking organic material than reaches the surface layer with the upwelled deep water.

A positive CO₂ balance can also be achieved through physicochemical processes that cause the deep water to bind additional CO₂ when it comes into contact with the atmosphere. The technical maturity of possible processes for artificial upwelling is currently considered to be low. Approaches to ocean fertilisation of any kind, including artificial upwelling, are highly controversial for ecological, biogeochemical, ethical and legal reasons.

Afloramiento artificial: Impulso para los ecosistemas marinos:

El afloramiento artificial se refiere al transporte forzado de aguas profundas ricas en nutrientes hacia la capa superficial inundada de luz para fomentar la productividad biológica. Su objetivo es reproducir los procesos típicos de los sistemas naturales de surgencia en regiones pobres en nutrientes. Estos sistemas se caracterizan por una alta productividad, redes tróficas eficaces y altas tasas de exportación a las profundidades a través de la bomba biológica de carbono.

Es cierto que el afloramiento artificial en regiones pobres en nutrientes impulsa la producción de biomasa. Que esto conduzca al desarrollo de redes tróficas tan eficientes como las típicas de las zonas de afloramiento natural depende del tipo y la duración del afloramiento artificial, la composición de las aguas profundas aflorantes y la estructura de la comunidad pelágica local. La eliminación adicional de CO₂ a través de la bomba biológica de carbono sólo se produce si la materia orgánica que se hunde transporta a las profundidades más CO₂ del que llega a la capa superficial con el agua profunda.

También puede lograrse un balance positivo de CO₂ mediante procesos fisicoquímicos que hacen que el agua profunda fije CO₂ adicional cuando entra en contacto con la atmósfera. La madurez técnica de los posibles procesos de afloramiento artificial debe clasificarse actualmente como baja. Además, los planteamientos de fertilización oceánica de cualquier tipo son muy controvertidos por motivos ecológicos, biogeoquímicos, éticos y legales.