Meereschemie

Meereschemie ist ein Teilgebiet der Geochemie, das die chemischen Prozesse in den Ozeanen untersucht. Sie betrachtet die Zusammensetzung des Meerwassers, den Austausch chemischer Spezies zwischen Wasser, Atmosphäre, Organismen und Sedimenten sowie biogeochemische Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Silizium und Spurenelementen. Zentral ist das Verständnis, wie chemische Reaktionen das Meeresmilieu prägen und wie das Meer wiederum chemische Veränderungen beeinflusst.

Ein Kernbestandteil der Meereschemie ist das Kohlendioxid-Kohlenstoffsystem des Meerwassers. Gelöstes CO2, Bicarbonat (HCO3−) und Carbonat (CO3^2−) sowie die Gesamtalkalität bestimmen die Pufferung des Ozeans gegenüber Eintragungen aus der Atmosphäre. Über das Gleichgewicht mit der Luft, pH-Wert, pCO2 und der Gesamtkonzentration an gelöstem anorganischem Kohlenstoff (DIC) lässt sich der ozeanische Kohlenstofffluss und die Rolle des Meeres als CO2-Senke quantifizieren. Die Ökosysteme des Ozeans reagieren sensibel auf Veränderungen dieses Systems, etwa durch Ozeanversauerung.

Zusätzlich erforscht die Meereschemie die Verfügbarkeit von Nährstoffen (Nitrat, Phosphat, Ammonium, Silikat), die Redoxchemie, die Verteilung von Spurenelementen und deren Wechselwirkungen mit Sedimenten sowie hydrothermalen Systemen. Diese Prozesse beeinflussen Primärproduktion, Biomineralisation und die langfristige geochemische Entwicklung des Ozeans.

Methodisch kombiniert das Fach Probennahmen, Titrationen und Spektroskopie zur Bestimmung von pH, Alkalinität, DIC und pCO2, sowie in situ Sensorik, CTD-Messtechnik und Modellierungen. Anwendungen umfassen Klimaforschung, Verständnis der Ozeanversauerung, Sedimentchemie und Paleoceanographie.