In-situ-Überwachung in der Tiefsee zeigt schnelle Kelpzersetzung, begrenzt Potenzial der Kohlenstoffbindung durch marine Biomasse und verändert benthische Ökosysteme

Warum versenkter Seetang die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern weckte

Während die Welt nach Wegen sucht, den Klimawandel zu bremsen, gewinnt eine scheinbar einfache Idee an Bedeutung: große Mengen Seetang anbauen, in die Tiefsee versenken und so dessen Kohlenstoff für Jahrhunderte binden. Diese Studie prüft diese Idee im realen Ozean. Indem die Forschenden Seegras (Kelp), das auf den tiefen Meeresboden gebracht wurde, ein Jahr lang genau beobachteten, stellen sie zwei grundlegende Fragen: Wie lange bleibt der Kohlenstoff des Kelps tatsächlich gebunden, und was geschieht mit dem Tiefseeleben, das plötzlich ein Festmahl vorfindet?

Prüfung der Abkürzung durch Seetang zur Kohlenstoffspeicherung

Die Ozeane nehmen bereits etwa ein Drittel des jährlich von Menschen emittierten Kohlendioxids auf, und einige Forschende hoffen, diesen natürlichen Dienst durch großflächigen Anbau von Seealgen wie Kelp zu verstärken. Die Logik ist einfach: Kelp wächst schnell nahe der Oberfläche und entzieht der Luft über Photosynthese CO2. Wenn man dieses Kelp dann in die Tiefsee versenkt, könnte der darin gebundene Kohlenstoff für Hunderte bis Tausende Jahre vom Austausch mit der Atmosphäre ferngehalten werden. Dieses Versprechen beruht jedoch auf einer zentralen Annahme – dass das Kelp auf dem Meeresboden weitgehend intakt bleibt, statt schnell zu zerfallen und als CO2 zurückzukehren. Bislang stammten die meisten Hinweise aus flachen, sauerstoffreichen Gewässern oder aus Laborversuchen, nicht aus den dunklen, sauerstoffarmen Tiefen, in denen großflächiges Versenken wahrscheinlich stattfinden würde.

Ein einjähriges Experiment auf dem tiefen Meeresboden

Um diese Lücke zu schließen, setzte das Team einen maßgeschneiderten Metallrahmen – einen benthischen Lander – in 1.255 Metern Tiefe vor Vancouver Island ein, in einer natürlich sauerstoffarmen Region, der sogenannten Sauerstoffminimumzone. Innerhalb des Rahmens hielten Schalen Bündel von Zuckerkelp neben nackten „Kontroll“-Oberflächen. Eine Meeresbodenkamera, mit Strom versorgt und über ein Unterseekabel verbunden, zeichnete ein ganzes Jahr lang hochauflösende Videos auf, während nahegelegene Instrumente Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und Strömungen protokollierten. Indem die Forschenden die sichtbare Fläche des Kelps in jedem Bild verfolgten, konnten sie rekonstruieren, wie schnell die Biomasse verschwand; durch Identifikation von mehr als 5.000 Einzeltieren in den Videos konnten sie zudem verfolgen, wie die lokale Gemeinschaft auf diesen plötzlichen Nahrungseintrag reagierte.

Schneller Zerfall und ein reges Tiefsee-Fest

Die Aufnahmen zeigten, dass das Kelp nicht lange blieb. Mehr als 90 Prozent des sichtbaren Kelps verschwanden in etwa 100 Tagen, und praktisch alles war innerhalb eines Jahres abgebaut. Der schnellste Verlust fiel mit einem Ausbruch mikrobiellen Wachstums und einer Welle von Aasfressern und Weidetieren – winzigen Amphipoden, Würmern und größeren Krabben – zusammen, die die Kelphaufen überrannten. Selbst in den über dem Meeresboden aufgehängten Schalen, wo der Kontakt mit Sedimentmikroben reduziert war, zerfiel das Kelp in ähnlichem Tempo, was die Effizienz der lokalen Gemeinschaft beim Konsum dieser neuen Nahrungsquelle unter sauerstoffarmen Bedingungen unterstreicht. Die Forschenden schließen daraus, dass der Großteil des Kelpkohlenstoffs schnell in gelöste und partikuläre Formen umgewandelt und wieder als CO2 respiriert wurde, wobei nur ein kleiner Bruchteil möglicherweise in längerlebende Poolen in Sedimenten oder Tiefenwasser gelangte.

Tiefseennachbarschaften umgestaltet

Das Experiment zeigte außerdem, dass sinkender Kelp nicht nur ein Kohlenstoffproblem ist – es ist ein Ökosystemproblem. Die Kelpschalen zogen deutlich mehr Tiere an als die nahen Kontrollen, insbesondere kleine aasfressende Krebstiere. Mit der Zeit wich die Artenzusammensetzung auf den kelpbedeckten Flächen von der auf den kahlen Flächen ab, und einige Unterschiede hielten sogar nach dem optischen Verschwinden des Kelps an. Dünne weiße Beläge, interpretiert als Matten schwefelverwertender Bakterien, bildeten sich auf und um das sich zersetzende Kelp und deuten auf kleine Bereiche hin, in denen Sauerstoff entzogen wurde und sich stärkere chemische Bedingungen entwickelten. Obwohl die allgemeinen Sauerstoffwerte des Tiefenwassers an der Stelle stabil blieben, legt die Studie nahe, dass konzentrierte Kelpablagerungen lokale Hotspots intensiver Aktivität, veränderter Chemie und verschobener Nahrungsnetze schaffen können.

Was das für den Einsatz von Kelp im Kampf gegen den Klimawandel bedeutet

Für Nichtfachleute ist die Aussage klar: In diesem Test in der tiefen Pazifikzone hielt versenkter Kelp zur Kohlenstoffspeicherung nicht lange vor. Die Biomasse verschwand innerhalb weniger Monate, sodass das langfristige Schicksal ihres Kohlenstoffs weniger davon abhängt, wie schnell sie verfault, als davon, wie Meeresströmungen das entstehende CO2 durch die Tiefsee bewegen und schließlich wieder an die Oberfläche bringen. Zugleich veränderten schon moderate Kelpzufuhren die lokale Gemeinschaft und schufen wahrscheinlich kleine Zonen mit niedrigem Sauerstoff und ungewöhnlicher Chemie. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass großflächiges Versenken von Seealgen in ähnlichen offenen Ozeanbereichen kaum eine einfache, risikofreie Form der Kohlenstoffspeicherung bietet. Jeder ernsthafte Versuch, diesen Ansatz zu nutzen, wird sorgfältige, standortspezifische Überwachung und Modellierung erfordern – nicht nur um den Kohlenstoff zu bilanzieren, sondern auch um unbeabsichtigte Schäden an Tiefseeökosystemen zu vermeiden.

Zitation: Bauer, K.W., Correa, P.V.F., Lupin, A. et al. In-situ deep ocean monitoring reveals rapid kelp degradation limits marine biomass-based carbon sequestration potential and alters benthic ecosystems. Commun Earth Environ 7, 367 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03342-0

Schlüsselwörter: Kelp-Kohlenstoffbindung, Tiefseeökosysteme, marine CO2-Entfernung, Sauerstoffminimumzone, Biomassezersetzung