Bremen. Braunalgen nehmen große Mengen Kohlendioxid auf und entfernen es langfristig aus dem globalen Kohlenstoffkreislauf. Sie setzen es nicht nur beim Wachstum ein, sondern nutzen das Treibhausgas auch zur Bildung eines zuckerhaltigen und nur schwer abbaubaren Schleims, der für Jahrhunderte in Sedimenten verbleiben kann.

Das berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen im Fachmagazin „PNAS“ nach Untersuchungen mit Blasentang. Dieser bisher vernachlässigte Beitrag der Braunalgen zur Kohlendioxidentfernung aus der Atmosphäre könne dem Klimawandel entgegenwirken.

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Braunalgen sind Kohlenstoffsenken

Braunalgen sind mehrzellige Algen, die größtenteils im Meer vorkommen. Zu ihnen gehören etwa Seetang, Knotentang oder der in der Studie untersuchte Blasentang (Fucus vesiculosus), der in Nord- und Ostsee sowie im Nordatlantik verbreitet ist. Braunalgen fixierten mehr Kohlenstoff pro Flächeneinheit als Wälder an Land, schreibt das Team um Hagen Buck-Wiese in seinem Fachartikel. Die beim Wachsen gebildete Biomasse entzieht der Atmosphäre Kohlendioxid, sie ist also eine Kohlenstoffsenke. Aus diesem Grund wird das gezielte Anlegen von Algenfarmen, auf denen die Algen angebaut, geerntet und genutzt werden, auch als Maßnahme gegen den Klimawandel diskutiert.

Doch nicht nur das Wachsen der Algen bindet Kohlenstoff, wie die aktuelle Studie nun zeigt. Die Algen scheiden erhebliche Mengen an Fucoidan aus – einem kohlenstoffhaltigen, zuckrigen Schleim. Experimentelle Messungen an Blasentang in der finnischen Ostsee zeigten, dass die Algen täglich 0,3 Prozent ihrer Biomasse als Fucoidan-Schleim freisetzen. Das gebildete Fucoidan wird über spezielle Schleimkanäle nach außen abgegeben und bildet eine antimikrobielle Schutzschicht um die Alge.

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„Keiner scheint es zu mögen“

„Fucoidan machte etwa die Hälfte der Ausscheidungen der von uns untersuchten Braunalgenart namens Blasentang aus“, so Buck-Wiese. Der Schleim ist nach Angaben der Forscher sehr abbauresistent. „Das Fucoidan ist so komplex, dass es nur schwer für andere Organismen nutzbar ist. Keiner scheint es zu mögen.“

Die Folge: Das Fucoidan kann Richtung Meeresgrund absinken und dort in die Sedimente dauerhaft eingelagert werden, der Kohlenstoff im Fucoidan gelangt nicht mehr so schnell in die Atmosphäre zurück. „Die Braunalgen sind dadurch besonders gute Helfer, um Kohlendioxid langfristig – für Hunderte bis Tausende von Jahren – aus der Atmosphäre zu entfernen“, sagt Buck-Wiese.

Schleimproduktion unabhängig vom Wachstum

Besonders vorteilhaft sei, dass der Schleim ausschließlich aus Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefel bestehe. Für seine Bildung würden keine Nährstoffe wie etwa Stickstoff verbraucht. Das bedeutet, dass die Schleimproduktion unabhängig vom Wachstum der Algen stattfinden kann. Sie laufe wahrscheinlich auch in nährstoffarmer Umgebung ab, solange Licht und Kohlendioxid vorhanden sind.

Wenn es um den Wert von Algen als Kohlenstoffsenken gehe, werde üblicherweise nur die beim Wachsen gebundene Menge berücksichtigt, schreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Die Freisetzung von Kohlenstoff bindendem Algenschleim sei vermutlich ein bisher übersehener Beitrag von Braunalgen zur Kohlendioxidentfernung.

Ein wesentliches Ziel der Studie war die Entwicklung von Messtechniken für Fucoidan. „Die Ausscheidungen der Braunalgen sind sehr komplex und daher unglaublich kompliziert zu messen“, sagt Buck-Wiese. Die Forschenden weisen darauf hin, dass die Messungen lediglich an einem Standort und zu einem Zeitpunkt durchgeführt wurden. Weitere Untersuchungen zur Rolle des Fucoidans im Kohlenstoffkreislauf sind also nötig.

RND/dpa