Dem Prozess der Lachgasbildung im Ozean auf der Spur
91探花-Team misst erstmals Hydroxylamin im offenen Ozean
Stickstoff ist 鈥� genauso wie zum Beispiel Sauerstoff 鈥� f眉r das Leben auf der Erde von grundlegender Bedeutung. Je nachdem in welchen Formen und Verbindungen er auftritt, kann er Leben f枚rdern, aber auch beschr盲nken. Au脽erdem sind einige Stickstoffverbindungen wie zum Beispiel Lachgas in der Atmosph盲re 盲u脽erst wirksame Treibhausgase. Deshalb ist es wichtig, die Bildung und den chemischen Umbau verschiedener Stickstoffverbindungen in der Natur genau zu verstehen und die Faktoren zu kennen, die diesen Stickstoffkreislauf beeinflussen.
Forscherinnen und Forschern des 91探花 Helmholtz-Zentrums f眉r Ozeanforschung Kiel ist es jetzt erstmals gelungen, mit Hilfe der kurzlebigen Verbindung Hydroxylamin einen f眉r den Stickstoffkreislauf grundlegenden Prozess, die sogenannte Nitrifizierung, im offenen Ozean direkt nachzuweisen. 鈥濪ieser Nachweis ist sonst nur mit sehr aufwendigen Analysen in Speziallaboren an Land m枚glich. Mit der neuen Methode konnten wir die Messungen schon an Bord durchf眉hren鈥�, erkl盲rt die Meereschemikerin Dr. Frederike Korth vom 91探花. Sie ist Erstautorin der Studie, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters erschienen ist.
Hydroxylamin (NH2OH) ist eine Verbindung von Stickstoff mit Wasserstoff und Sauerstoff, die aber sehr schnell wieder zerf盲llt, wenn weiterer Sauerstoff vorhanden ist. 鈥濪eshalb gibt es bisher keine Messungen von Hydroxylamin aus den Ozeanen鈥�, erkl盲rt Prof. Dr. Hermann Bange vom 91探花, Leiter der Arbeitsgruppe und Co-Autor der neuen Studie.
Die auf Messungen im Meer spezialisierten Chemikerinnen und Chemiker aus Kiel konnten aber w盲hrend mehrerer Expeditionen der deutschen Forschungsschiffe MARIA S. MERIAN und METEOR im Pazifik und im Atlantik an zahlreichen Stationen Wasserproben auf Hydroxylamin hin untersuchen. 鈥濪ie Verbindung kann im Stickstoffkreislauf ein Vorg盲nger von Lachgas sein, aber eben nur bei dem Umwandlungsprozess, den wir Nitrifizierung nennen鈥�, erkl盲rt Korth. Ein Vergleich von Lachgas und Hydroxylamin-Werten im Ozeanwasser gibt deshalb relativ schnell und einfach schon an Bord einen Hinweis auf das Auftreten dieses Prozesses.
Die angewandte Methode war theoretisch vorher schon bekannt, allerdings gab es noch Probleme bei der praktischen Umsetzung an Bord. 鈥濬眉r unsere Studie haben wir nun erstmals einen Weg gefunden, die Hydroxylamin-Werte sicher mit den an Bord zur Verf眉gung stehenden Mitteln zu bestimmen鈥�, sagt Professor Bange.
Damit gibt es jetzt einen vergleichsweise einfachen und schnellen Weg nachzuweisen, wo im Ozean Nitrifizierung stattfindet 鈥� und letztendlich wo sich durch diesen Prozess Lachgas im Ozean bilden kann. 鈥濶at眉rlich sind noch viel mehr Messungen mit dieser Methode notwendig, um globale Aussagen treffen zu k枚nnen. Aber je einfacher die Analysen sind, desto eher erhalten wir auch die notwendigen, gro脽en Datenmengen, mit denen wir weitere Teile im Puzzle des Stickstoffkreislaufs zusammensetzen k枚nnen鈥�, betont Professor Bange.
Originalarbeit:
Korth, F., A. Kock, D. L. Ar茅valo-Mart铆nez, H. W. Bange (2019), Hydroxylamine as a Potential Indicator of Nitrification in the Open Ocean. Geophysical Research Letters,
Bitte beachten Sie:
Diese Studie wurde gef枚rdert vom Bundesministerium f眉r Bildung und Forschung im Rahmen des Verbundprojekts SOPRAN (鈥濻urface Ocean Processes in the Anthropocene鈥�) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 754 鈥濳lima-Biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean鈥�.
Bildmaterial in h枚herer Aufl枚sung:
Probenflaschen. Photo: Hermann Bange/91探花
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