Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Meeresbiologie

Betreuer: PD Dr. Joanna J. Waniek



Dipl. Phys. Birte Fründt
(e-mail: birte.fruendt@googlemail.com )

Long-term variability of the primary production and export production in the Madeira Basin

Die Klimaveränderungen innerhalb des letzten Jahrhunderts hatten und haben starke Einflüsse auf die biologischen Kreisläufe der Ozeane. Umgekehrt wirken Veränderungen der Primär- und Exportproduktion gleichzeitig auf die Evolution des globalen Klimas ein. Die Identifizierung der Antriebskräfte zwischenjährlicher und langfristiger Veränderungen ist deshalb von großer Bedeutung für die Klimavorhersage. Innerhalb des nordostatlantischen Madeira Beckens bildet die Azoren Front als Grenze zweier Wassermassen eine schmale Zone erhöhter Produktivität, deren meridionale Verlagerung die hohe Variabilität der Exportproduktion bestimmt. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode konnte im subtropischen Nordostatlantik erstmals ein hochaufgelöstes Chlorophyll-a-Feld über mehr als 100 Jahre bestimmt werden, anhand dessen der langfristige Einfluss der solaren Einstrahlung und natürlicher, großskaliger Klimamuster auf die Primärproduktion gezeigt werden konnte. Eine langfristige Abnahme des Chlorophyllgehaltes der Wassersäule führte zu einer abgeschätzten Reduzierung der Kohlenstoffaufnahme der subtropischen Ozeane um 1.5 % und damit zu einer Verringerung der ozeanischen Speicherkapazität für das Treibhausgas CO_2.

Climate changes in the past century had and will have severe impacts on the oceans’ biological cycles. Vice versa, changes of the export and primary production affect simultaneously the evolution of the global climate. Therefore, identifying the forcing mechanisms of interannual and long-term changes is of high importance for climate projection. Within the Madeira Basin in the Northeastern Atlantic, the Azores Front, as a border of two water masses, forms a narrow zone of enhanced productivity whose meridional propagation causes the high variability of export production. Via a newly developed method, a highly resolved chlorophyll-a-field, spanning more than 100 years, was determined in the subtropical Northeastern Atlantic on whose basis the long-term impacts of both solar radiation and natural, large-scale climate patterns on the primary production was shown. Long-term decline of the chlorophyll a content in the water column led to a decrease of carbon uptake by the subtropical oceans of 1.5 %, approximately, and, thus, to a decrease of the oceans’ capacity to store the greenhouse gas CO2.