Selbst Korallenriffe an einem kleinen Atoll (Anm. d. Red.: ein ringförmiges Riff) im Südchinesischen Meer enthalten Stickstoff, der aus Abgasen stammt. Forscher aus Taiwan haben entsprechende Ablagerungen im Dongsha Atoll nachgewiesen, das über 300 Kilometer südöstlich von Hongkong liegt. In jüngeren Korallenschichten stamme wahrscheinlich 20 Prozent des Stickstoffs von menschengemachten Verbindungen, schreibt das Team um Haojia Ren von der National Taiwan University in Taipei im Fachjournal Science.

Der Mensch produziert durch Düngemittel und mit dem Verbrennen von Gas, Öl und Kohle seit Jahrzehnten immer mehr Stickstoffverbindungen, die auch in die Atmosphäre gelangen. Sie sind nicht nur ein Dünger für Wälder, sondern zunehmend auch für pflanzliches Plankton.

Normalerweise stammen die Stickstoffverbindungen für das Plankton in oberen Meeresschichten und daraus folgend auch für Korallen vor allem aus tieferen Regionen. Eine geringe Rolle spielt die Umwandlung von nicht reaktivem Luftstickstoff (N2) durch Phytoplankton. Zudem werden nun immer größere Mengen an Stickstoffbindungen über die Atmosphäre in die Ozeane transportiert.

Rascher Anstieg nach der Jahrtausendwende

Die Forscher analysierten Proteine, die in bis zu 45 Jahre alten Schichten von Steinkorallen (Porites sp.) eingeschlossen waren. Sie bestimmten das Verhältnis von zwei Stickstoffsorten, dem Isotop 15N und dem Isotop 14N. Aus dem Verhältnis der Isotope lässt sich auf den Anteil menschengemachten Verbindungen in der Probe schließen. Denn bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas wird vergleichsweise viel 14N frei. So entsteht über die Zeit hinweg Schicht für Schicht eine Messlatte für die Aufnahme von Stickstoff aus Abgasen.

Den ersten klaren Anstieg habe es bereits kurz vor dem Jahr 2000 gegeben. Nach der Jahrtausendwende sei der Gehalt rasch gestiegen, schreiben die Forscher. 2010 kamen demnach schon 20 Prozent des von Organismen an der Ozeanoberfläche aufgenommenen Stickstoffs vom Menschen.

Der Stickstoff könne theoretisch zwar auch vom Ackerbau und dem industriellen Dünger stammen, schreibt Ed Boyle vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge in einem Kommentar in der Science. Der relativ späte Anstieg der Kurve stimme jedoch sehr gut mit der Verbreitung von Autos und Kohlekraftwerken in China überein. Bislang seien menschengemachte Stickstoffverbindungen unter anderem schon in Eisbohrkernen und abgelegenen Seen nachgewiesen worden.

Die Forscher registrierten sogar saisonale Schwankungen, die sie auf den Monsun zurückführen. Dieser bringe während des Winters stärker verschmutzte Luft von Nordost-Asien zum Dongsha-Atoll.

Todeszonen in Küstennähe

An zahlreichen Küsten der Kontinente entstehen derzeit sogenannte Todeszonen. Ursachen sind Stickstoff- und Phosphateinträge vor allem aus der intensiven Landwirtschaft, die Algenblüten hervorrufen. Sterben die Algen, werden sie von Bakterien abgebaut, was viel Sauerstoff benötigt. Dadurch bilden sich große sauerstofffreie Gebiete, in denen etwa Fische nicht mehr leben können.

Obwohl Forscher auch schon im Ozeanwasser außerhalb der Küstenregionen Stickstoff aus Abgasen nachgewiesen haben, ist bisher wenige über dessen Auswirkungen bekannt. Der Eintrag von Stickstoff aus der Atmosphäre in die offenen Ozeane habe sich älteren Modellrechnungen zufolge in den vergangenen 100 Jahren mehr als verdoppelt, schreiben die Forscher um Ren. Das habe die Produktivität der Ozeane Berechnungen zufolge weltweit im Schnitt um drei Prozent erhöht, in einigen Gebieten sogar um bis zu 25 Prozent. Bislang habe es jedoch außerhalb der küstennahen Gebiete noch wenige Hinweise auf daraus folgende größere Änderungen im Ökosystem gegeben.

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