Einfluss des Eisenkreislauf in Kontinentalrandsedimenten auf den Nährstoff- und Sauerstoffhaushalt des Ozeans

• Antragsteller: Professor Dr. Florian Scholz
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283168947

Die ICONOX-Nachwuchsforschergruppe untersucht ein neuartiges Konzept wonach der Eisenkreislauf in Kontinentalrandsedimenten den Nähstoff- und Sauerstoffhaushalt des Ozeans maßgeblich beeinflusst. Eisen ist ein essentieller Mikronährstoff, der als limitierender Faktor für die Primärproduktion, den Kohlenstoffexport und den respiratorischen Sauerstoffkonsum im Ozean angesehen wird. Der gegenwärtige Trend abnehmender Sauerstoffkonzentrationen im Ozean und der Ozeanversauerung verstärkt die Auflösung eisenreicher Minerale am Meeresboden. Die daraus resultierende Zunahme in der Eisenzufuhr zum Ozean könnte zu einer Intensivierung der Stickstofffixierung und Primärproduktion und damit zu einem selbstverstärkenden Effekt abnehmender Sauerstoffkonzentrationen führen. Im Gegensatz dazu bezeugen die allgemein bekannten Eisenanreicherungen in anoxischen und sulfidischen Milieus der geologischen Vergangenheit, dass marine Sedimente unter extrem reduzierenden Bedingungen zu einer effektiven Senke für bioverfügbares Eisen werden. Der Wechsel von Eisenfreisetzung zu Eisenrückhaltung und -Begrabung stellt mit großer Wahrscheinlichkeit einen wichtigen Dreh- und Angelpunkt im Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf des Ozeans auf langen Zeitskalen dar. Unter Zuhilfenahme empirischer, experimenteller und numerischer Methoden wird im Rahmen des ICONOX-Projekts die Rolle des sedimentären Eisenkreislaufs im biogeochemischen Gesamtzusammenhang des Ozeans sowohl heute als auch in der geologischen Vergangenheit untersucht. Im Rahmen einer 12-monatigen Verlängerung des Projekts soll der Einfluss von chemischen Verwitterungsprozessen an Land und im Ozean sowie der Küstenerosion auf die marin-biogeochemischen Stoffkreisläufe von Eisen und anderen Elementen untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen