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Meeresorganismen bauen CO2 in ihre Schalen ein

17.10.2022

Meeresorgansimen wie Korallen oder Seeigel benötigen Kohlenstoff zur Bildung ihrer Kalkschalen und Skelette. Diesen Baustein beziehen sie aus dem Kohlenstoffdioxid, welcher als Abfallprodukt bei der Zellatmung entsteht. Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten einen wichtigen Schritt des Mineralisierungsprozesses klären.

Die Kalzifizierung ist ein komplexer Prozess, bei dem Kohlenstoff zu Kalziumkarbonat (Kalk) umgewandelt wird. Bestimmte Enzyme, die Carboanhydrasen, wandeln das metabolische Kohlendioxid in Karbonat um, welches dann in die Zelle aufgenommen wird und dort für den Mineralisierungsprozess zur Verfügung steht.

Die Wissenschaftler um Dr. Marian Hu vom Physiologischen Institut der CAU konnten die Enzyme an der Oberfläche von Zellen in Seeigellarven nachweisen und so erklären, wie das metabolische CO₂ für die Kalzifizierung genutzt wird.

„Dieses Wissen ist von grundlegender Bedeutung, um zu verstehen, wie marine Organismen es schaffen, ein Abfallprodukt im Zellprozess positiv für sich zu nutzen“, so Hu.

Auch der pH-Wert des Meerwassers beeinflusst die Umwandlung von CO₂. „Bei der Enzymgruppe der
Carboanhydrasen gibt der pH-Wert das Gleichgewicht zwischen CO₂ und Karbonat an. Der Wert ist daher
der entscheidende Faktor für die erfolgreiche Konzentrierung des Kohlenstoffs“, erklärt Ann-Sophie Matt,
Erstautorin der Studie.

Die Erkenntnisse der Wissenschaftler sind besonders im Hinblick auf die fortschreitende Versauerung der Ozeane von Bedeutung, denn diese beeinflusst die Kalkbildung der Meeresorganismen.

Die Ergebnisse veröffentlichte die Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

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