Alge des Jahres

Im Meer lebt eine kleine Alge, die laufend CO2 aus der Luft nimmt und in ihrer Kalkschale dauerhaft bindet. Das ergibt eine riesige Gas-Absorptionsanlage, die seit Urzeiten das Klima regelt. Vom Weltklimarat wird dies kaum beachtet.

Sie ist klein, zierlich und wunderschön. Emiliania huxleyi ist eine der grössten Influencerinnen, zumindest was das Klima betrifft. Es handelt sich um eine einzellige Kalkalge, die weltweit in allen Ozeanen gedeiht und massgeblich dazu beiträgt den Kohlenstoffkreislauf der Erde zu stabilisieren. Sie hat einen Durchmesser von etwa fünf Tausendstelmillimeter und kann mit ihren Quadrillionen von Artgenossinnen während einer Algenblüte von Satelliten aus sichtbare Algenteppiche bilden.

Die Alge entstammt einer Familie, die es seit Hunderten von Millionen Jahren gibt. Solche Arten, die über sehr lange Zeit erfolgreich existieren, gelten als besonders robust. Das mag sie ihrer schützenden Hülle verdanken, die sich aus filigranen Kalkplättchen aufbaut. Ihr Lebensraum liegt dicht unter der Meeresoberfläche im lichtdurchfluteten Bereich. Dort zerlegt sie mittels Fotosynthese Kohlendioxid (CO2) in Sauerstoff (O) und Kohlenstoff (C). Mit dem Kohlenstoff und dem Kalzium, das im Wasser gelöst vorkommt, baut sie ihr schützendes Kalkgerüst auf. Das Kalzium gelangt durch den Eintrag von Flüssen ins Meer.

Emiliania huxleyi ist die am häufigsten vorkommende Kalkalge. Sie macht einen massgeblichen Bestandteil des Phytoplanktons aus, also der pflanzlichen im Meer schwebenden Mikroorganismen. Phytoplankton gibt es in vielen Arten, weltweit sind weit über zehntausend bekannt, einige bilden gar keine Schalen, andere schützen sich mit Kieselgerüsten. Pflanzliches Plankton ist lebenswichtig für das gesamte Ökosystem und das restliche Leben auf der Erde. Das Phytoplankton produziert mehr Sauerstoff als alle Regenwälder zusammen. Ausserdem ist Plankton die Grundlage der gesamten marinen Nahrungskette.

Umweltaktivistin Emiliania

Emiliania und ihre Verwandten entziehen dem Wasser mit dem Aufbau der Kalkschalen riesige Mengen CO2 und regulieren so den Säuregrad der Meere, die übrigens gar nicht sauer, sondern immer basisch sind. Kalkalgen sind ein enorm wichtiger Puffer, also ein Regulierungsmechanismus im Kohlenstoffkreislauf, der in der ganzen Klimathematik nicht übersehen werden darf. Dieser Prozess ist mit Abstand die grösste natürliche CO2-Senke, ist sozusagen ein riesiger CO2-Absorptions-Apparat. Ihr Beitrag zur CO2-Reduktion ist so bedeutend, dass Emiliania huxleyi 2009 von der Deutschen Botanischen Gesellschaft zur Alge des Jahres gewählt wurde. Ihr Lebensraum, das Meer, ist von einer Grössenordnung, die wir immer wieder unterschätzen. So enthalten die Ozeane zum Beispiel fünfzigmal mehr CO2 als die Atmosphäre. Wir sprechen also von Grössen, welche die menschlichen Bemühungen, CO2 der Atmosphäre zu entziehen, mitleiderregend klein erscheinen lassen.

Abgestorbene Kalkalgen rieseln von ihrem oberflächennahen Lebensbereich kontinuierlich nach unten. Mit der Tiefe nimmt die Löslichkeit aufgrund höheren Drucks, tieferer Temperatur und tieferen pH-Werts (höheren «Säuregrads») zu, wodurch die Kalkschalen aufgelöst werden. In einer Tiefe von 3000 bis 4000 Metern halten sich der Eintrag von Kalkschalen und deren Auflösung die Waage. Dieser Bereich ist die sogenannte Carbonat-Kompensationstiefe, gemäss der englischen Abkürzung CCD genannt. Unterhalb der CCD finden sich auf Meeresböden nur noch Reste von Kieselalgen. Kalkschalen fehlen. Oberhalb der CCD, auf weniger tiefen Meeresböden wie zum Beispiel auf den Kontinentalplattformen, lagern sich die Kalkschlämme ab und werden bei der Überdeckung durch weitere Sedimente sukzessive in Kalkgestein umgewandelt.

Die Kalke des Juras, die Alpenkalke und alle anderen Kalke sind so entstanden. Reine Ablagerungen einzelliger Kalkschaler kennen wir als Kreide, bekannt von den Kreideklippen der englischen Küste und der Ostsee. Die früheren Schulkreiden konnte man noch zerbröseln und so unter einem Mikroskop mit genügender Vergrösserung die wunderschönen Kalkringlein der Algengerüste erkennen.

Es gab geologische Zeiten sehr unterschiedlicher Produktivität. Wenn durch ein Angebot von viel CO2 und Nährstoffen das Wachstum zunimmt, sinkt die Kompensationstiefe, bei niedriger Produktion steigt sie an. Aufgrund der bekannten Ablagerungen lässt sich die Effizienz dieses Systems grob abschätzen, allerdings sind noch lange nicht sämtliche Regelmechanismen begriffen. Gewisse Wissenschaftler warnen, dass die übermässigen menschengemachten CO2-Emissionen zu einer Versauerung der Meere führen, welche solchen Kalkschalern abträglich ist. Ob diese Warnung zutrifft, ist nicht schlüssig beantwortet, da ja ausgerechnet das CO2 die Nahrung der Einzeller ist. So wie Satellitendaten nachweisen, dass die Landflächen der Erde in den letzten zwanzig Jahren deutlich ergrünt sind, so ist es nicht plausibel, weshalb das Gleiche nicht auch für das Wachstum von Kalkalgen gelten sollte. Und durch die Bindung des Kohlenstoffs in ein Kalkgerüst wird ja gerade die Versauerung gesenkt.

Faszinierend an solchen Prozessen ist ihre regulierende Wirkung auf den CO2-Haushalt des Planeten. Während Pflanzen mit CO2 ihr Gewebe aufbauen – zum Beispiel als Holz – und so der Atmosphäre temporär CO2 entziehen, geben sie das Gas mit dem Absterben oder Verbrennen wieder der Atmosphäre zurück. Bei der Kalkalge ist der Entzug aus dem Kreislauf nachhaltiger, da wird CO2 dem Kreislauf auf Dauer entzogen. Das sind Prozesse, die alle Bemühungen, das Gas mit Maschinen der Atmosphäre zu entziehen, um viele Grössenordnungen übertreffen.

Bekannt ist, dass die grössten Ablagerungen von Kreide und Kreidekalken aus geologischen Zeiten stammen, die deutlich wärmer waren als die heutige. In der Jura- und der Kreidezeit waren Süd- und Nordpol eisfrei. Nicht nur das Plankton und die Meerestiere, auch die Landpflanzen und die Tierwelt erlebten eine Blüte. Prominenteste Vertreter dieser Zeit waren die Saurier. Die regulierende Funktion der Pflanzenwelt zu Lande und zu Wasser funktioniert schon seit Hunderten von Millionen Jahren. Ein «Runaway-Effekt», also ein Ereignis oder ein Prozess, die eine zerstörerische Überhitzung gebracht hätten, kann in der ganzen Erdgeschichte nicht gefunden werden.

Selbst bei extrem zerstörerischen Ereignissen wie beim Einschlag eines riesigen Meteoriten am Ende der Kreidezeit, welcher den Sauriern und grossen Teilen der Flora und Fauna den Garaus machte, regelte sich das Klima durch die überlebenden Pflanzen wieder ein. Es mag der Einwand gelten, dass dies alles über wesentlich längere Zeiträume ablief und eine Veränderung noch nie so schnell eingetreten sei wie die menschengemachte «Klimakrise». Es darf mit Fug behauptet werden, dass ein Meteoriteneinschlag oder ein gigantischer Vulkanausbruch wesentlich schnellere Veränderungen sind.

Es ist störend, dass der enorm wichtige Prozess der CO2-Reduktion durch Kalkalgen in den mehreren tausend Seiten der Berichte des Weltklimarates (IPCC) nur ein einziges Mal zitiert wird und nirgends in die Klimamodelle einfliesst. In den Rechenmodellen, auf welchen alle Klimaszenarien beruhen, sucht man nach diesen Regelmechanismen vergeblich.

Was zeigt uns die Aktivität der Emiliania huxleyi?

– Erstens, dass CO2 ein lebenswichtiges Gas und in keinem Fall ein Schadstoff ist. Ohne Pflanzen, die sich mit CO2 ernähren, gäbe es in unserer Atmosphäre keinen Sauerstoff und demzufolge auch kein tierisches und kein menschliches Leben.

– Zweitens zeigt uns die Erdgeschichte, dass biologische Prozesse das Klima regeln und selbst nach katastrophalen Ereignissen wieder ins Gleichgewicht bringen. Die oft befürchteten «Runaway-Effekte» sind Schauergeschichten.

– Drittens nimmt die Artenvielfalt an einem wärmeren Klima keinen Schaden, im Gegenteil. Es ist nur der Mensch, der meint, das Klima müsse sich ihm anpassen und nicht umgekehrt.

– Viertens zeigt das Beispiel der Klimaregulierung durch das Phytoplankton, dass die Wissenschaft noch lange nicht alle Prozesse begriffen und in ihren Klimamodellen berücksichtigt hat.

Diese Beobachtungen sind keine Lizenz, um mit der Verschwendung fossiler Energie weiterzumachen. Ein Treibhausgaseffekt von CO2 existiert, und der Anstieg der Konzentration dieses Gases ist menschengemacht. Das ist nachweisbar und messbar. Fossile werden aufgrund ihrer gesamthaften Schadstoffbelastungen und ihrer ökonomischen Endlichkeit so oder so durch neue Energieformen ersetzt werden müssen. Es ist übrigens keineswegs gesichert, dass eine Verdoppelung des CO2 in der Atmosphäre eine um zwei oder fünf Grad höhere Temperatur bedeutet. Die Wissenschaft ist sich darüber keinesfalls einig. Dass es jedoch höchst unwahrscheinlich ist, dass überhaupt je so viel CO2 ausgestossen werden wird, weil gar nicht so viel Kohle, Öl und Gas produziert werden kann, wird gar nie vermittelt.

Es wäre die vornehmliche Aufgabe der Wissenschaft, vorurteilslos solche Fakten zu ermitteln und darüber offen und unvoreingenommen zu informieren. Und zwar verständlich auch für den Laien. Dieser notwendige Diskurs findet mit der völligen Politisierung des Themas gar nicht mehr statt – ein Armutszeugnis für die Wissenschaft und deren Glaubwürdigkeit.

Markus O. Häring ist Geologe, Vizepräsident des Carnot-Cournot-Netzwerks und Autor des Buches«Sündenbock CO2».