1 Kann unser Klima durch Phytoplankton reguliert werden? Sibyl Brunner Seminar Atmosphäre und Klima.

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1 1 Kann unser Klima durch Phytoplankton reguliert werden? Sibyl Brunner Seminar Atmosphäre und Klima

2 2 Oceanic phytoplankton, atmospheric sulphur, cloud albedo and climate Robert J. Charlson, James E. Lovelock, Meinrat O. Andreae, Stephen G. Warren, Review Article, Nature 326 (6114): 655-661 16. April 1987

3 3 Ablauf Übersicht Diskussion einiger Aspekte Gesamtzusammenhang und Kritik Zusammenfassung

4 Übersicht4 Einfluss von gasförmigen Schwefelemissionen des Phytoplanktons auf die Aerosole, den Albedo und das Klima

5 Übersicht5 Die CLAW-Hypothese Erhöhte DMS- Konzentration Geringere Einstrahlung Negative Rückkoppelung Phytoplankton als Klimaregulator Unsicherheiten

6 Diskussion6 Relevanz DMS

7 Diskussion7 DMS-Emissionen Unabhängig von der Rate der Primärproduktion Am höchsten in warmen, salzigen Ozeanen Abhängig von der Spezies: höchste Produktion von Coccolitophoriden Coccolitophoride heimisch in äquatorialen Regionen grösste DMS-Flüsse aus den wärmsten Ozeanregionen

8 Diskussion8 Marine Aerosole DMS als Hauptquelle von SO 4 - Aerosolen Tiefe Konzentrationen von Meersalzen/organischen Komponenten Etwa die Hälfte der Gesamtaerosole sind Sulfate Sulfate als wichtige Determinanten der marinen Aerosolkonzentration

9 Diskussion9 Aerosole und Albedo Berechnungen nach Twomey: Wassergehalt (L) konstant L = k * r 3 * Nr = Radius Tropfen N = Anzahldichte Tropfen L (konstant) = k * r 3 * N

10 Diskussion10 Beispiel Aerosoleffekt

11 Diskussion11 Die GAIA-Theorie Erde als sich selbst regulierender Mechanismus Einbezug der CLAW-Hypothese durch Rückkoppelungssystem DMS-Emissionen des Phytoplanktons als altruistische Geste?

12 Diskussion12 Nutzen DMS-Produktion 1.Dimethylsulfoniumpropionat (DMSP) als osmotischer Regulator: erhöht Salztoleranz (evolviert in Eiszeiten) 2.Transport in schwefelarme terrestrische Systeme erhöht Produktivität und Rückfluss an Nährstoffen 3.Wolkenbildung mit Regen erhöht Schutz vor UV-Strahlung und schwemmt Stickstoffe ein Biosynthese DMS als Vorteil bei Selektion für Phytoplankton bringt unbewusst Vorteile für das ganze System

13 Gesamtzusammenhang13 Gesamtzusammenhang Twomey (Effekt von Schadstoffen auf Albedo), empirische Daten/Versuche, Berechnungen als Grundlage Neuheit: Rückkoppelungsmechanismus (umstritten) Weitgehende weiterführende Forschung (1347 Zitationen) Unsicherheiten noch etwa dieselben

14 Kritik14 Kritik Positiv Verständliche Erklärungen Angenehme Sprache Verschiedene Betrachtungsweisen Negativ Grafiken nicht unterstützend Struktur Viele Unklarheiten und Annahmen

15 Zusammenfassung15 Zusammenfassung CLAW-Hypothese Sulfataerosole aus mariner Biosphäre als wichtige Determinanten des Albedos Unklarheiten bezüglich Feedback- System