ALKOR AL646

Um die anhaltenden, vom Menschen verursachten Veränderungen des Erdklimas abzuschwächen und die Ziele des UN-Abkommens von 2015 zu erreichen, müssen anthropogene CO₂-Emissionen aktiv aus der Atmosphäre entfernt und über lange Zeiträume gespeichert werden. Das RETAKE-Projekt (Teil der CDRmare-Mission „Marine Kohlenstoffsenken in Dekarbonisierungsszenarien“) wird das Potenzial, die Machbarkeit und die Nebenwirkungen verschiedener Formen der marinen Alkalitätserhöhung (AE) als Mittel zur zuverlässigen und nachhaltigen Entfernung von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre bewerten. Die zweite Phase von RETAKE begann im August 2024 und wird untersuchen, inwieweit die Gesteinsverwitterung (eine natürliche CO2-Senke) und die anschließende Speicherung von Kohlenstoff im Meerwasser durch die zusätzliche Zugabe geeigneter Gesteine oder alkalischer Lösungen beschleunigt werden können. Das wesentliche Ziel von RETAKE ist es, wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse darüber zu liefern, ob und in welcher Form die marine AE ein praktikables Verfahren zur dauerhaften Entfernung erheblicher Mengen an CO2 aus der Atmosphäre auf umweltverträgliche und sozial verantwortliche Weise sein kann.

Die geplante Forschungsfahrt „Seafloor AE II“ ist die zweite von zwei Fahrten, bei denen die Wirksamkeit der Alkalitätserhöhung nach Kalzitzugabe in der Ostsee vor Ort untersucht werden soll. Die Auswirkungen dieser Alkalitätserhöhung werden in benthischen Fluxkammern unter Bedingungen mit sauerstoffhaltigem und dauerhaft sauerstofffreiem Bodenwasser getestet. In-situ-Experimente sind in dieser Phase von entscheidender Bedeutung, da unsere aktuellen experimentellen Daten erhebliche Artefakte aufweisen, die sowohl mit der Inkubation von Sedimenten unter Laborbedingungen als auch mit Abweichungen von den Vorhersagen numerischer Modelle zusammenhängen.

Die spezifischen Ziele der beantragten Expedition sind:

(i) Quantifizierung der Alkalitätssteigerung unter anoxischen und oxischen Bedingungen nach Zugabe von Kalzit,

(ii) Quantifizierung des CO₂-Entfernungspotenzials der OAE

(iii) Bewertung des Einflusses mikrobieller Aktivität auf die Beschleunigung oder Hemmung der Alkalitätssteigerung

(iv) Bewertung der Auswirkungen der Alkalitätssteigerung auf die benthische Infauna und/oder mikrobielle Gemeinschaften und damit der Auswirkungen auf biogeochemische Kreisläufe.

Im Rahmen der geplanten Forschungsfahrt werden Versuche mit dem GEOMAR-Lander vom Typ BIGO (Biogeochemisches Observatorium) durchgeführt, bei denen Oberflächensedimente in geschlossenen benthischen Kammern inkubiert und vor Ort mit Kalzit angereichert werden. Während der Inkubationen ermöglichen In-situ-Sensormessungen von gelöstem Sauerstoff und pH-Wert sowie anschließende geochemische und biologische Analysen die Bewertung der Rückkopplungen, die mit der künstlichen Erhöhung der Alkalität und deren CO₂-Bindungskapazität unter sauerstoffreichen und dauerhaft sauerstofffreien Bodenwasserbedingungen verbundenen sind.