Hintergrund

Biogene Riffe, wie z. B. Austern- und Miesmuschelbänke, gelten als Hotspots mariner Biodiversität. Zusätzlich haben sie das Potential als Blue Carbon-Ökosysteme einen Beitrag zu Deutschlands angestrebter Klimaneutralität zu leisten. Durch ihre komplexen, dreidimensionalen Strukturen verlangsamen sie den Wasserstrom im Bereich der biogenen Riffe. So können sich Schwebteilchen mit organischem Material am Meeresgrund absetzen. Unter bestimmten Voraussetzungen kann der dann im Sediment abgelagerte Kohlenstoff vor mikrobiellem Abbau geschützt und somit für lange Zeit gespeichert werden. Durch stetig absinkendes organisches Material kann der Kohlenstoffgehalt über die Zeit in Muschelriffen und deren Umfeld akkumulieren. Für eine abschließende Beurteilung der Klimaschutzwirkung von biogenen Riffen ist es jedoch notwendig, alle komplexen biologischen Prozesse miteinzubeziehen, die bei der Riffbildung eine Rolle spielen. Zusätzlich müssen auch der Klimawandel, dessen Auswirkungen und die Auswirkungen möglicher Klimaschutzmaßnahmen (hier künstliche Alkalinitätserhöhung der Meere) auf filtrierende Rifforganismen betrachtet werden.

Projekt

Bei der Entstehung von Muschelriffen laufen vielfältige biologische Prozesse ab, die sowohl Kohlenstoffdioxid freisetzen als auch binden können: wie Atmung (Freisetzung), Wachstum (Bindung) und Schalenbildung (Freisetzung). Ebenso wird die Sedimentfallenfunktion des gesamten Riffs betrachtet. Durch die Untersuchung dieser Prozesse mittels Mesokosmen-Experimente soll geklärt werden, ob Muschelriffe der Pazifischen Auster und der Miesmuschel, die wichtige Biotope im Wattenmeer bilden, insgesamt als Kohlenstoffsenke oder als Kohlenstoffquelle wirken. Zusätzlich werden die Auswirkungen einer künstlichen Alkalinisierung der Meere mittels Olivinbasalt als Klimaschutzmaßnahme auf schalenbildende Organismen untersucht.
Das Projekt gliedert sich in mehrere Komponenten: 

• Erforschung und Evaluation des natürlichen Kohlenstoffspeicherpotenzials biogener Riffe (Muschel- und Austernriffe) in der deutschen Nordsee
• Untersuchungen ökophysiologischer Auswirkungen der Alkaninitätserhöhung auf benthische Organismen
• Fortlaufender und ergebnisorientierter Wissenstransfer an das BfN zu aktuellen Erkenntnissen zu Blue Carbon-Ökosystemen und -Biotopen sowie marinen CDR (Carbon Dioxide Removal)-Verfahren in Deutschland

Ausblick

Wirken Muschel- und Austernriffe überwiegend als Kohlenstoffsenke, würde ihr Schutz und ihre gezielte Wiederherstellung einen zusätzlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Sollten sie dagegen netto als Kohlenstoffquelle fungieren, bliebe ihre Bedeutung für den Naturschutz dennoch hoch – insbesondere aufgrund ihrer Funktion als Lebensraum, als Strukturbildner und als Hotspot der marinen Biodiversität. Bei der künstlichen Alkalinisierung durch Ausbringung von Olivin entstehen ökotoxikologische Risiken für filtrierende Organismen durch die Akkumulation von Schwermetallen, insbesondere von Nickel. Die Ergebnisse des Projekts sollen in die Erarbeitung eines Leitfadens für die Bewertung der Umweltrisiken von Ozeanalkalinisierung einfließen.