Bewertung der Auswirkungen des globalen Unterwasser-Telekommunikationsnetzes auf sedimentäre organische Kohlenstoffvorräte

Jul 15, 2023

Nature Communications Band 14, Artikelnummer: 2080 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Die Bindung von organischem Kohlenstoff in Meeresbodensedimenten spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des globalen Klimas; Allerdings können menschliche Aktivitäten zuvor gebundene Kohlenstoffvorräte stören und möglicherweise die Kapazität des Ozeans zur CO2-Speicherung verringern. Jüngste Studien haben erhebliche Auswirkungen auf den Meeresboden und einen Kohlenstoffverlust im Sediment durch Fischerei und Schifffahrt ergeben, doch die meisten anderen menschlichen Aktivitäten im Ozean wurden übersehen. Hier präsentieren wir eine Bewertung der Störungen durch organischen Kohlenstoff im Zusammenhang mit dem weltweit ausgedehnten Unterwasser-Telekommunikationskabelnetz. Bis zu 2,82–11,26 Mt organischen Kohlenstoffs wurden weltweit durch die Kabelverlegung in Wassertiefen von bis zu 2000 m gestört. Dieser Betrag liegt zwar um Größenordnungen unter dem durch Grundfischerei verursachten Schaden, ist aber ein nicht unerheblicher Betrag, der in den globalen Haushaltsplänen fehlt. Zukünftige Offshore-Entwicklungen, die den Meeresboden stören, sollten den Schutz der Kohlenstoffvorräte im gesamten Spektrum der Blue-Economy-Industrien berücksichtigen.

Meeressedimente sind der größte Speicher für organischen Kohlenstoff auf der Erde und diese Bindung spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des globalen Klimas1,2,3,4. Wenn jedoch zuvor vergrabene organische Kohlenstoffvorräte gestört und exhumiert werden, kann dies zur Remineralisierung von Kohlenstoff zu CO2 führen (was möglicherweise die Versauerung der Ozeane verstärken könnte), wodurch die Fähigkeit des Ozeans, zusätzliches CO2 zu speichern, eingeschränkt wird und möglicherweise der Aufbau erhöht wird. Anstieg des atmosphärischen CO23,4,5,6. Sedimentäre Kohlenstoffvorräte können durch Naturereignisse wie Überschwemmungen, Stürme, die flache Meeresbodensedimente wieder aufwirbeln, oder große, durch Erdbeben ausgelöste U-Boot-Erdrutsche gestört werden7,8,9,10,11. Zusätzlich zu diesen Naturereignissen wird zunehmend erkannt, dass menschliche Aktivitäten, die sich auf den Meeresboden auswirken (z. B. Fischerei, Bergbau, Öl- und Gasexploration, Gewinnung von Zuschlagstoffen, Ankern), eine bedeutende Rolle bei der Freisetzung von zuvor vergrabenem organischem Kohlenstoff spielen, und zwar mit Intensität und die räumliche Ausdehnung wächst durch die zunehmende Nutzung von Meeresressourcen und blaues Wachstum2,3,4,12,13,14,15,16. Es wird geschätzt, dass jedes Jahr 1,3 % des globalen Meeresbodens mit Schleppnetzen befischt werden (∼5 × 106 km2), wodurch möglicherweise ähnliche Mengen sedimentären organischen Kohlenstoffs freigesetzt werden, die bei der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung an Land entstehen17. Inwieweit andere menschliche Aktivitäten zuvor vergrabenen Kohlenstoff freisetzen, bleibt unklar; Dies ist größtenteils auf den fehlenden Zugang zu Branchendatensätzen zurückzuführen, die eine Quantifizierung dieser Störung ermöglichen. Diese Einschränkung verhindert die Beurteilung der Auswirkungen des gesamten Ausmaßes menschlicher Aktivitäten auf die Effizienz der Kohlenstoffverlagerung weltweit. Hier bewerten wir die potenziellen Auswirkungen eines der umfangreichsten Infrastruktursysteme auf unserem Planeten – des Netzwerks von Unterwasser-Telekommunikationskabeln, das sich über mehr als 1,8 Millionen Kilometer über den globalen Ozean erstreckt (Abb. 1).

A Kabelrouten sind je nach Wassertiefe (m) farblich gekennzeichnet (weiß bis dunkelblau). Bathymetrie abgeleitet vom GEBCO_2022 Grid, GEBCO Compilation Group (2022) GEBCO 2022 Grid. B Ausdehnung der Kabeltrassen in Wassertiefen von bis zu 2000 m, dargestellt als schwarze Linien, über der globalen Verbreitungskarte sedimentärer Kohlenstoffvorräte im ersten Meter unter dem Meeresboden von Atwood et al.2. Das eingefügte Kreisdiagramm zeigt die relative Länge aller Kabeltrassen, die verschiedene physiografische Bereiche durchqueren, basierend auf der globalen geomorphologischen Kartierung63. Länderumrisse aus kostenlosen Vektordaten von Natural Earth.

Mehr als 99 % des gesamten internationalen digitalen Datenverkehrs werden über mehr als 400 miteinander verbundene Unterseekabelsysteme geleitet (Abb. 1A), die die Grundlage des Internets bilden, Fernarbeit und Finanztransaktionen im Wert von Billionen Dollar pro Tag ermöglichen und abgelegene Inselstaaten zur Aufrechterhaltung des Lebensunterhalts verbinden ihre wirtschaftliche Entwicklung18,19. Diese Kabel, die entweder direkt auf dem Meeresboden verlegt oder vergraben sind und typischerweise einen Durchmesser haben, der dem eines Gartenschlauchs entspricht (der in flachem Wasser jedoch auf 4 bis 5 cm Durchmesser ansteigen kann, um zum Schutz eine integrierte Stahldrahtarmierung aufzunehmen), sind anfällig für Beschädigungen durch externe Bedrohungen, die Verbindungen unterbrechen und/oder die Bandbreite erheblich reduzieren können, was teure und logistisch anspruchsvolle Reparaturen erforderlich macht. Die Analyse einer globalen Branchendatenbank ergab, dass jedes Jahr etwa 150–200 Kabelfehler auftreten, wobei die meisten (60–70 %) durch menschliche Aktivitäten in <200 m Wassertiefe verursacht werden18. Die Hauptursachen sind Fischerei (41 % der Störungen) und unbeabsichtigte Ankerwürfe von Schiffen (16 %). Die Grundschleppnetzfischerei ist die häufigste Art der Fischerei, die mit Unterseekabeln interagiert, da sie auf den meisten Festlandsockeln vorkommt und große Bereiche des Meeresbodens bedeckt13,18,19,20. In Bereichen mit solchen potenziell schädlichen menschlichen Aktivitäten werden Kabel zum Schutz durch aufdringliche Graben-, Pflug- oder Spültechniken vergraben21 (Abb. 2). Kabelfehler, die durch Grundschleppnetzfischerei verursacht werden, sind typischerweise auf das Schleppen schwerer (0,1–8 Tonnen) Scherbretter zurückzuführen, die Dutzende Zentimeter in weiche Sedimente eindringen können, sowie auf das Hängenbleiben von Gewichten, die den Meeresboden aufwirbeln sollen, um Fische und Schalentiere zu fangen18,22. Die Erschöpfung der Fischbestände (größtenteils bedingt durch Überfischung) hat in mehreren Regionen zu einem Vorstoß der Grundfischerei in tiefere Gewässer geführt15,23, was bedeutet, dass auf Teilen des Kontinentalhangs (in Wassertiefen bis zu 1500 m) zunehmend Kabelverlegungen erforderlich sind. zusätzlich zum Festlandsockel. In einigen Gebieten (z. B. Nordostatlantik und Ostpazifik) können aufgrund der Ausweitung der Fischereitätigkeit auf größere Wassertiefen Kabel in bis zu 2000 m Wassertiefe vergraben sein24. In tiefen Gewässern, wo Fischerei und andere störende Aktivitäten selten sind (d. h., es kommt auf Hoher See pro Jahr zu weniger als vier Kabelfehlern19), sind Telekommunikationskabel ungepanzert und direkt auf dem Meeresboden verlegt, was nur eine sehr geringe Störung der Sedimente verursacht25,26,27 .

Zu den Geräten gehören A, B-Pflug, C-Jet und D-Grabenfräse. In E ist ein Foto eines steilen, 0,5 m breiten Grabens in 1242 m Wassertiefe zu sehen, der mit einem Strahl in verfestigten kohäsiven Sedimenten ausgehoben wurde (modifiziert nach 21). Fotos A–D mit freundlicher Genehmigung der Global Marine Group.

Frühere Studien haben die Umweltwechselwirkungen von Unterwasser-Telekommunikationskabeln untersucht und sind zu dem Schluss gekommen, dass diese typischerweise harmlose bis geringfügige physische Auswirkungen auf die Ökologie des Meeresbodens haben25,26,27. Kürzlich wurde jedoch gezeigt, dass Störungen durch menschliche Offshore-Aktivitäten wie Schleppnetzfischerei, Ausbaggern von Aggregaten und Ankern zuvor vergrabenen Kohlenstoff aus Meeresbodensedimenten entfernen können16,17,28. Bisher wurde jedoch in keiner Studie untersucht, welche Mengen Sedimente und enthaltener organischer Kohlenstoff durch die Kabelverlegung gestört werden, insbesondere angesichts der Tatsache, dass größere Tiefen (dh bis zu 2 m) unter dem Meeresboden als die Fischereitätigkeit gestört werden. Unser Ziel ist es, dieses Problem auf globaler Ebene zu bewerten, um effizientere Managementstrategien zur Minimierung der künftigen CO2-Freisetzung zu entwickeln. Wir tun dies, indem wir die folgenden Fragen beantworten. Erstens: Wie groß ist der weltweite Fußabdruck der Meeresbodenstörung durch Kabelverlegung und wie groß ist die Gesamtmenge an Sedimenten, die bisher durch Kabelinstallationen gestört wurden? Zweitens: Welche Menge an organischem Kohlenstoff wurde durch die Kabelverlegung gestört, und wie hoch ist der wahrscheinliche Verlust an zuvor gebundenem Kohlenstoff infolge der Kabelverlegung? Drittens: Wie verhalten sich die gestörten Sediment- und organischen Kohlenstoffmengen im Vergleich zu anderen natürlichen Prozessen und menschlichen Aktivitäten? Und schließlich: Wo ist organischer Kohlenstoff aufgrund regionaler Hotspots reaktiven organischen Kohlenstoffs anfälliger für die Kabelverlegung?

In dieser vorliegenden Studie berichten wir über eine globale Bewertung der Auswirkungen der Kabelverlegung auf sedimentäre organische Kohlenstoffbestände durch Integration einer globalen Datenbank, die die Ausdehnung und Standorte von Unterwasser-Telekommunikationskabeln dokumentiert, mit einer modellierten Verteilung von organischem Kohlenstoff, der in modernen Meeressedimenten weltweit enthalten ist (trainiert mit >11.000 Probenahmepunkten)2,29. Wir zeigen, wie weltweit bis zu 2,82–11,26 Mt organischen Kohlenstoffs durch Kabelverlegung gestört wurden, und stellen diese Zahl durch den Vergleich mit natürlichen Prozessen und anderen menschlichen Aktivitäten in einen größeren Kontext.

Als Basisszenario gehen wir davon aus, dass die Kabel auf dem Festlandsockel (16 % der gesamten Kabellänge weltweit) und am Kontinentalhang bis zu einer Wassertiefe von 1500 m (13 %) alle vergraben sind (Abb. 3). Unterhalb dieser Wassertiefen sind einige, aber nicht alle Kabel vergraben; daher berücksichtigen wir aus Gründen der Konservativität auch Kabel, die zwischen 1500 und 2000 m Wassertiefe liegen (5 %); Die restliche Kabellänge (also 66 %) wird direkt auf dem Meeresboden verlegt und nicht eingegraben. Wir gehen von einem Bereich der Versenkungstiefen (0,5–2,0 m) und der Breite der Meeresbodenstörung21 (0,5–1,0 m) aus (siehe Methoden). Die Integration dieser ausgegrabenen Dimensionen zeigt, dass das kumulierte feuchte Sedimentvolumen, das bisher durch Kabelvergrabungsaktivitäten gestört worden sein könnte, in Wassertiefen von bis zu 1500 m bis zu 0,13–1,05 km3 betragen kann (Tabelle 1). Unter der Annahme, dass die Störung bis zu einer Wassertiefe von 2000 m reicht, ergibt sich ein zusätzliches gestörtes Sedimentvolumen von 0,02–0,17 km3, was insgesamt 0,15–1,22 km3 gestörtes Sediment ergibt (ein Durchschnitt von 0,004–0,04 km3 pro Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen).

Eine globale Übersichtskarte und eine Vergrößerung auf Regionen mit lokalisierten Hotspots, darunter (B) Südostasien und (C) südliche Nordsee, Ostsee und Mittelmeer. Länderumrisse aus kostenlosen Vektordaten von Natural Earth.

Veröffentlichte globale Schätzungen des sedimentären organischen Kohlenstoffs konzentrieren sich typischerweise auf die oberen 5–10 cm unter dem Meeresboden30; Allerdings wirkt sich die Kabelverlegung auch auf größere Tiefen aus21. Um den potenziell gestörten Bestand an Sedimentkohlenstoff durch Kabelvergrabungsaktivitäten abzuleiten, verwenden wir ein globales Modell, das die Bestände innerhalb des ersten Meters unter dem Meeresboden berücksichtigt2 (Abb. 1B). Da es keinen globalen Datensatz gibt, der unter einen Meter reicht, gehen wir notwendigerweise davon aus, dass eine ähnliche Konzentration an organischem Kohlenstoff bis zu einer Tiefe von zwei Metern vorhanden ist (d. h. der hier bewerteten maximalen Tiefe der Kabelverlegung). Wir gehen davon aus, dass dies zu einem überschätzten gestörten Kohlenstoffbestand für diesen unteren Meter führen kann, und diese Datenlücke unterstreicht deutlich die Notwendigkeit einer stärkeren Einschränkung durch zukünftige Studien. In diesem Modell beträgt der Median der Kohlenstoffvorräte an Kontinentalhängen weltweit 8632 Mg/km2, was dem Wert entlang von Kabelstrecken zwischen 200–1500 m (8690 Mg/km2) und 1500–2000 m (9087 Mg/km2) ähnelt. Wassertiefe. Der mittlere Wert der Kohlenstoffvorräte in den Sedimenten des Festlandsockels beträgt weltweit 18.666 Mg/km2, doch der mittlere Wert, der entlang von Kabeltrassen auf den Festlandsockeln auftritt, ist mit 8.880 Mg/km2 weniger als die Hälfte dieses Wertes. Daher werden viele der globalen Hotspots des sedimentären organischen Kohlenstoffs auf dem Festlandsockel nicht von Kabelrouten durchquert. Wir berechnen gestörte Kohlenstoffvorräte auf der Grundlage kartierter sedimentärer Kohlenstoffvorräte2 entlang von Kabeltrassen. Unter der Annahme des konservativsten Vergrabungsszenarios von bis zu 2000 m Wassertiefe entspricht das geschätzte Volumen gestörter Sedimente auf dem Festlandsockel und dem Hang einem gestörten sedimentären organischen Kohlenstoffbestand von 2,82 bis 11,26 Mt (Tabelle 1), wovon nahezu gleiche Beiträge stammen stammen von Störungen auf dem Festlandsockel (51 %) und dem Hang (49 %). Es gibt erhebliche geografische Schwankungen bei den Kohlenstoffvorräten, die möglicherweise durch Kabelvergrabungsaktivitäten gestört wurden (Abb. 3), insbesondere zwischen verschiedenen Meeresbecken (Abb. 4). Die Ostsee ist die Hauptregion, in der Kabel sich mit den höchsten Konzentrationen an sedimentärem organischem Kohlenstoff kreuzen, gefolgt vom Pazifischen Ozean sowie Südchina und den östlichen Archipelmeeren, die entlang der Kabeltrassen ebenfalls hohe relative Kohlenstoffkonzentrationen aufweisen (Abb. 3 und 4). ).

Sedimentäre Kohlenstoffvorräte innerhalb von 1 m unter dem Meeresboden entlang der Kabelrouten A werden angezeigt, wobei die Werte im oberen Quartil aller Werte weltweit liegen. Länderumrisse aus kostenlosen Vektordaten von Natural Earth. Box- und Whisker-Diagramme B, die die Verteilung der organischen Kohlenstoffvorräte innerhalb von 1 m unter dem Meeresboden entlang von Kabeltrassen in verschiedenen Meeresbecken der Welt zeigen. Kästchen zeigen das 25. und 75. Perzentil mit dazwischen liegender Mediananmerkung, während Whiskers den gesamten Datenbereich zeigen.

Die Bestimmung, wie viel dieser gestörten Bestände verloren geht (dh oxidiert und nicht wieder sequestriert wird), ist eine weitaus schwierigere Aufgabe. Durch eine Störung des Meeresbodens kann organischer Kohlenstoff durch Erosion physisch entfernt werden, der anschließend an anderer Stelle wieder abgelagert würde, wobei der Nettoverlust an organischem Kohlenstoff gering oder gar nicht wäre, während ein anderer Teil des organischen Kohlenstoffs dadurch oxidiert und zu wässrigem Kohlendioxid abgebaut werden kann Exposition des Sediments gegenüber dem sauerstoffhaltigen darüber liegenden Wasser. Die Quantifizierung des organischen Kohlenstoffverlusts durch jeden Mechanismus ist kompliziert, und in Studien wurde versucht, die Freisetzung von organischem Kohlenstoff durch Störungen durch Grundschleppnetzfischerei abzuschätzen, oft mit gegensätzlichen Ergebnissen17,31,32,33,34,35. Studien, die sich auf den Festlandsockel und die Abhänge im Mittelmeer und in der Nordsee konzentrierten, ergaben Remineralisierungsraten von 20–60 % für organischen Kohlenstoff am Meeresboden, der durch die Schleppnetzfischerei in der Tiefsee gestört wurde17,31,32. Diese Remineralisierungsraten waren in den Gebieten am höchsten, die von der häufigsten Grundschleppnetzfischerei betroffen waren; Da es sich bei der Kabelverlegung jedoch um eine einmalige Tätigkeit handelt, gelten die höchsten Remineralisierungsraten als unwahrscheinlich. Die spekulative Annahme der niedrigsten Verlustrate (d. h. 20 %) aus diesen Studien würde zu einem kumulativen Verlust von 0,144–1,17 Mio. t zuvor vergrabenem organischem Kohlenstoff auf dem Festlandsockel und 0,136–1,09 Mio. t auf dem Kontinentalhang (insgesamt 0,280 Mio. t) führen –2,25 Mio. t weltweit). Bisher hat jedoch keine Studie speziell die Auswirkungen der Kabelverlegung auf die Kohlenstoffstörung im Feldmaßstab untersucht, und es bleibt unklar, ob die Ergebnisse der Grundschleppnetzfischerei wirklich auf die Kabelverlegung anwendbar sind. Folglich besteht weiterhin erhebliche Unsicherheit über das Schicksal des sedimentären organischen Kohlenstoffs, der durch die Kabelverlegung gestört wird. Erstens werden nicht alle ausgegrabenen Sedimente in die Wassersäule abgegeben; Stattdessen sedimentiert das meiste gestörte Material wahrscheinlich schnell innerhalb oder in der Nähe des Grabens und kann somit effektiv wieder vergraben werden, was die Möglichkeit einer Remineralisierung begrenzt. Ob das Sediment einen Graben schnell wieder auffüllt, hängt von der Beschaffenheit des Sediments (z. B. der Korngröße), den vorherrschenden Meeresströmungen in der Nähe des Bodens und anderen Hintergrundumweltbedingungen ab. In vielen Fällen wurde beobachtet, dass sich die Gräben auf dem Festlandsockel innerhalb von Wochen bis Jahren wieder auffüllen können. In einigen Fällen kann dies jedoch am Kontinentalhang, wo die Sedimentversorgung gering ist, mehr als 15 Jahre dauern21. Eine besonders wichtige Kontrolle dürfte das verwendete Kabelverlegungswerkzeug und die Art der anfänglichen Störung sein. Beim Pflügen und Grabenbau setzt sich das Sediment typischerweise schnell ab (insbesondere körniges Sediment wie Sand) und lagert sich in der Nähe der ursprünglichen Aushubstelle ab. in vielen Fällen wird der Graben sofort (vollständig oder teilweise) verfüllt21. In solchen Fällen wird die Wahrscheinlichkeit einer Remineralisierung verringert; Beim Jetting (das das Sediment verflüssigt) können schwebende Schwaden aus feinem Sediment (Ton- und Schlickgröße) jedoch durch die Meeresströmungen weiter verteilt werden, was Tage zum Absetzen benötigt und somit die Wahrscheinlichkeit einer Remineralisierung erhöht21,36. Zweitens hängen die Mineralisierungsraten von organischem Kohlenstoff von externen Faktoren ab. Beispielsweise ist nicht der gesamte in Sedimenten gespeicherte organische Kohlenstoff labil und wird nach Störungen möglicherweise nicht remineralisiert37. Frühere Studien haben versucht, eine mittlere globale Oxidationsrate zu berechnen; Allerdings gibt es erhebliche Schwankungen, die zu einem großen Teil auf Kontrollen durch die Meerestiefe, die Ablagerungsrate und die Primärproduktivität zurückzuführen sind, was zu großen Unsicherheiten führt38. Die Abbaubarkeit von organischem Kohlenstoff und damit die Remineralisierungsraten hängen stark von der physiografischen Umgebung und den damit verbundenen chemischen, biologischen und physikalischen Prozessen ab38,39,40. Beispielsweise können regionale Unterschiede in der Sauerstoffkonzentration in der Wassersäule und im Sediment und damit deutlich unterschiedliche Kohlenstoff-Remineralisierungsraten in verschiedenen Gebieten auftreten, beispielsweise in hypoxischen Küstenzonen, die sehr niedrige Remineralisierungsraten aufweisen41. Die Reaktivitätsrate kann in Meeressedimenten weltweit über mindestens vier Größenordnungen variieren42. Drittens könnten Bereiche, in denen Kabel vergraben sind, bereits ausgiebig durchsucht worden sein; Daher könnten die Kohlenstoffvorräte im Meeresboden bereits gestört sein. Schließlich unterscheidet sich die Kabelvergrabung von der Grundfischerei dadurch, dass sie als einmalige Tätigkeit gedacht ist, im Gegensatz zur Fischerei, die zu wiederholter Exhumierung führt3,15. Da jedoch keine Feldstudien im Zusammenhang mit der Kabelverlegung vorliegen, halten wir die aus Fischereistudien ermittelten Bereiche des Kohlenstoffverlusts für eine sinnvolle Analogie für eine globale Berechnung erster Ordnung, bei der der größte Kohlenstoffverlust nach dem ersten Fischfangschleppnetz beobachtet wird3,15. 31.

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass bisher möglicherweise bis zu 1,22 km3 Sediment während der Verlegung von Telekommunikationskabeln gestört wurden (Tabelle 1). Dies liegt in einem ähnlichen Ausmaß wie die Störung durch natürliche Prozesse, die bei einzelnen Ereignissen, wie etwa Erdrutschen am Kontinentalhang, äquivalente Sedimentmengen ausscheiden können. Beispielsweise können durch Erdbeben ausgelöste Erdrutsche besonders groß sein, wie zum Beispiel das Hangversagen an der Spitze des Kaikōura Canyon (geschätzte 1,21 km3 und 7 Mio. t organischer Kohlenstoff) nach dem Erdbeben der Stärke 7,8 vor der Küste Neuseelands im Jahr 201643 und dem Erdbeben der Stärke 9,0 Das Tohoku-oki-Erdbeben im Jahr 2011 löste einen 0,2 km3 großen Erdrutsch aus, der knapp 1 Mt organischen Kohlenstoffs in 7 km Wassertiefe transportierte11. Im Jahr 2020 löste eine große Flussflut des Kongo eine Unterwasserlawine aus, die 2,68 km3 Sediment mit 3–4 % organischem Kohlenstoffgehalt in 5 km Wassertiefe transportierte44. Solche Naturereignisse können auch weitaus größer sein, wie etwa der über 100 km3 große Erdrutsch in Grand Banks, der 1929 durch ein Erdbeben der Stärke 7,2 vor der Küste Neufundlands ausgelöst wurde45. Es wird zunehmend erkannt, dass diese natürlichen Störungsereignisse eine wichtige Rolle für das Schicksal sedimentärer organischer Stoffe spielen Kohlenstoff, da sie Kohlenstoff leiten können, um effizient in Tiefseefächern oder Hadal-Gräben vergraben zu werden, aber auch zuvor vergrabenen Kohlenstoff freisetzen können, der remineralisiert werden kann11,46. Ein grundlegender Unterschied besteht jedoch darin, dass solche Ereignisse Teil eines natürlichen Spektrums sind, das nicht kontrolliert werden kann, während menschliche Aktivitäten geändert werden können, um das Potenzial für Kohlenstoffstörungen zu minimieren.

Es wird immer deutlicher, dass menschliche Aktivitäten im Hinblick auf die Störung und Remobilisierung von Sedimenten und Kohlenstoff eine größere Rolle spielen als natürliche Prozesse4,28,47. Allein im Jahr 2015 wurde die globale Sedimentproduktion durch menschliche Aktivitäten auf 150 km3 geschätzt, was in Zukunft voraussichtlich noch zunehmen wird28; Allerdings umfasste dieser Wert nur Baggerarbeiten (5,5 km3) in Meeresumgebungen und vernachlässigte andere Offshore-Aktivitäten, die den Meeresboden stören. Nachfolgende Studien deuten darauf hin, dass deutlich größere Sedimentmengen (ca. 50 km3 pro Jahr) durch die Grundschleppnetzfischerei gestört werden können; Dies entspricht einer Sedimentstörung von bis zu 21.870 Mt/Jahr4,17,48. Unsere Schätzung der oberen jährlichen Sedimentstörung von 0,04 km3 durch Kabelvergrabung ist erheblich kleiner als die Werte für diese Meeresaktivitäten; Dies ist in erster Linie auf die geringere Fläche zurückzuführen (dh Schleppnetze bedecken 4,9 × 106 km2,13 im Vergleich zu 3–6 × 102 km2 bei der Kabelverlegung) trotz der größeren Eindringtiefe der Kabelverlegung unter den Meeresboden. Der durch die Grundschleppnetzfischerei jährlich verlorene sedimentäre organische Kohlenstoff wird auf >60 Mt geschätzt (konservativ unter der Annahme, dass nur der oberste 1 cm gestört wird und 30 % verloren gehen17), was mindestens zwei Größenordnungen mehr ist als der Gesamtwert Gesamter organischer Kohlenstoffverlust durch Kabelverlegung seit der Verlegung moderner Glasfaserkabel (Abb. 5). Während die Mengen an organischem Kohlenstoff, die durch die Kabelverlegung verloren gehen, um Größenordnungen geringer sind als bei anderen menschlichen Aktivitäten wie Tiefsee-Schleppnetzfischerei und Baggerarbeiten, handelt es sich dabei um nicht triviale Mengen, die derzeit in keiner globalen Berechnung berücksichtigt werden und sich summieren die komplexe Art und Weise, wie Menschen natürliche Sedimentsysteme verändert haben und weiterhin verändern47. Angesichts der laufenden Bemühungen, die Kohlenstoffhaushalte der Meere effektiver zu verwalten, ist es von entscheidender Bedeutung, Störungen der sedimentären Kohlenstoffvorräte nach Möglichkeit zu begrenzen. Wir diskutieren daher nun Ansätze, die solche Störungen begrenzen können.

Beachten Sie, dass sich dies auf die potenziell gestörten Kohlenstoffmengen bezieht, es jedoch große Unsicherheit darüber besteht, wie viel von diesem Kohlenstoff remineralisiert und damit verloren geht. Daten basieren auf Open-Access-Datensätzen von Telegeography (https://www.submarinecablemap.com/).

Kabelrouten auf dem Festlandsockel durchqueren im Allgemeinen nicht viele der Regionen, die die höchsten sedimentären Kohlenstoffvorräte beherbergen (Abb. 1B). Dies spiegelt größtenteils die Tatsache wider, dass die meisten bestehenden Unterwasserkabelrouten in niedrigen bis mittleren Breiten verlaufen, während sich viele der Kohlenstoff-Hotspots mit hohem Sedimentgehalt auf die Arktis konzentrieren, die derzeit keine gut entwickelte Region für Telekommunikationskabelrouten ist49. Ebenso werden viele andere sedimentäre Kohlenstoff-Hotspots, wie etwa vor der Küste Namibias, Perus und Baja California, selten durchquert. Kabelrouten in der Ostsee scheinen mit überdurchschnittlich hohen sedimentären Kohlenstoffvorräten zusammenzufallen, wobei andere bemerkenswerte Hotspots in Südostasien durchquert werden (Abb. 4). Es ist eine stärkere Einschränkung des Potenzials für die Mineralisierung von gestörtem Kohlenstoff erforderlich. Insbesondere die Kartierung der Gebiete, die am anfälligsten für Kohlenstoffverluste sind, sollte im Mittelpunkt künftiger Studien stehen50.

Die hier verwendeten Berechnungen des globalen Kohlenstoffsedimentbestands basieren auf einem maschinellen Lernmodell, das mit n = 11.578 Sedimentkernen trainiert wurde und eine Ausgabevorhersageoberfläche mit einer horizontalen Auflösung von 5 × 5 Bogenminuten (ca. 5–9 km) liefert. Aufgrund dieser relativ groben räumlichen Auflösung umfasst das globale Modell nicht viele sehr lokalisierte Hotspots der sedimentären Kohlenstoffanreicherung. Zu diesen Kohlenstoff-Hotspots gehören Küstenökosysteme wie Mangroven und Seegraswiesen sowie Tiefsee-U-Boot-Schluchten51,52,53,54. Bei Unterseekabeln werden jedoch Hotspots für organischen Kohlenstoff wie Unterwasserschluchten nach Möglichkeit vermieden, da ihr unregelmäßiges und steiles Gelände eine Gefahr für die Verlegung darstellt und sie anfälliger für Naturgefahren wie Erdrutsche unter Wasser und Sedimentlawinen sind, die Kabel beschädigen können18. Von der Gesamtlänge der Unterwasserkabel verlaufen nur 2,8 % durch Unterwasserschluchten (Abb. 1B) und werden aufgrund der Wassertiefen, in denen sie liegen, überwiegend an der Oberfläche verlegt und nicht vergraben; Daher wird jede Störung geringfügig sein21. Auch Mangroven und Seegraswiesen werden bei der Kabelführung nach Möglichkeit gemieden, vor allem aufgrund der sensiblen Ökologie, die sie begünstigen; Wenn es jedoch notwendig ist, solche Gebiete zu durchqueren, können Abhilfemaßnahmen ergriffen werden, wie z. B. die Entfernung von Seegras von den Routen und die Neubepflanzung nach der Kabelverlegung, die Aussaat von Seegrassamen oder der Einsatz eines speziell angefertigten Vibrationspflugs in Salzwiesen, der sich als einschränkend erwiesen hat Sedimentverlust aus dem Graben, bei dem innerhalb von fünf Jahren eine vollständige Wiederherstellung erfolgte55. Durch gezieltes Bohren wurden Kabel unter sensiblen Küstengebieten verlegt, um Störungen vollständig zu vermeiden56. Blue-Carbon-Systeme wie Seegraswiesen und Mangroven werden im hier verwendeten globalen Modell nicht berücksichtigt; Daher würden mehr lokale Bewertungen die Routenplanung unterstützen. Meeresbodennahe Ablagerungen mit extrem hohem Gehalt an organischem Kohlenstoff, wie etwa vergrabene Torfe in der Nordsee (bis zu 50 % Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff), können besonders anfällig für Störungen sein; Dennoch wurde wenig daran gearbeitet, ihr Ausmaß oder die Folgen großer Verluste an unwiederbringlichem Kohlenstoff aus diesen Langzeitspeichern einzudämmen57,58,59. In früheren Spitzenzeiten der Nachfrage nach digitaler Konnektivität wurden größere Mengen und Längen von Unterseekabeln verlegt (z. B. der „Dot-Com-Boom“ Ende der 1990er Jahre; Abb. 5). Der zukünftige Bedarf an Konnektivität mit hoher Bandbreite könnte daher zu einer ähnlichen Erweiterung des Unterseekabelnetzes führen, einschließlich neuer Routen in Gebieten, die möglicherweise einen hohen sedimentären Kohlenstoffvorrat aufweisen. Wir schlagen vor, dass die mögliche Störung sedimentärer Kohlenstoffbestände und insbesondere die Minimierung der Auswirkungen auf Kohlenstoff-Hotspots bei der Planung von Kabeltrassen berücksichtigt werden sollten, ähnlich wie bei der Bewertung von Naturgefahren, menschlichen Aktivitäten und Umweltauswirkungen.

Angesichts der geringen Umweltauswirkungen von oberflächenverlegten Kabeln25,26,27 könnte es verlockend sein, anzunehmen, dass die Kabelverlegung vermieden werden sollte, um Störungen der sedimentären Kohlenstoffvorräte zu minimieren. Die Hauptaufgabe der Kabelverlegung besteht jedoch darin, sie vor menschlichen Aktivitäten, insbesondere der Grundschleppnetzfischerei, zu schützen. Tatsächlich liegt der Hauptgrund für die Verlegung von Kabeln in Wassertiefen von bis zu 2000 m in der Ausweitung der Grundfischerei. Würden die Anstrengungen zur Grundfischerei reduziert (z. B. durch Begrenzung der Eindringtiefe von Otterboards) oder in der Nähe von Kabeltrassen eingeschränkt, hätte dies einen zweifachen Vorteil für die Erhaltung des Sedimentkohlenstoffs: (i) die Begrenzung der Tiefe und Intensität der Störung durch den Boden Schleppnetzfischerei60,61; und darüber hinaus (ii) die Tiefe verringern oder die Notwendigkeit einer vollständigen Kabelverlegung im tiefen Wasser vermeiden. Eine Kabelschutzzone in der Cookstraße in Neuseeland umfasst eine Fläche von 236 km2, in der weder Ankern noch Angeln gestattet sind36. Solche Initiativen an anderer Stelle können für die Widerstandsfähigkeit von Kabeln und für die Meeresökologie von gegenseitigem Nutzen sein, da sie durch die Einschränkung anderer menschlicher Aktivitäten einen Reserveeffekt erzeugen können.

Im Gegensatz zum Hochseefischen, das sich wiederholt auf ein Fanggebiet auswirken kann, ist die Kabelverlegung als einmalige Tätigkeit gedacht; Daher ist jede Störung im Allgemeinen auf diesen Anfangszeitraum beschränkt, mit Ausnahme unvorhersehbarer und seltener Fälle, in denen eine Reparatur erforderlich ist. In der Vergangenheit wurden Kabel am Ende ihrer Lebensdauer aufgrund ihrer Inertheit an Ort und Stelle belassen. Tatsächlich wurde beobachtet, dass geborgene Kabelabschnitte aus dem Pazifik und Atlantik nach fast 50 Jahren nahezu makellos und physisch intakt waren62. Diese begrenzte Verschlechterung spricht dafür, die Kabel an Ort und Stelle zu belassen; Dieselben Eigenschaften machen jedoch stillgelegte Kabel zu potenziell hochwertigen Recyclingzielen, insbesondere die Polyethylen-Kunststoff-, Stahl- und Kupferkomponenten. Auch wenn dies potenziell einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Nachhaltigkeit darstellt, sollten bei der Beurteilung, ob ein stillgelegtes Kabel recycelt oder an Ort und Stelle belassen werden soll, sorgfältig alle nachteiligen Auswirkungen berücksichtigt werden, die seine Wiederherstellung auf die Meeresbodenumwelt, benthische Gemeinschaften21 und sedimentäre Kohlenstoffvorräte haben könnte. Auch wenn die von uns in dieser Studie geschätzten Mengen an Sediment- und Kohlenstoffstörungen erheblich geringer sein können als bei Aktivitäten wie der Fischerei, ist es wichtig, die Auswirkungen jeglicher menschlicher Aktivität, die die Kohlenstoffvorräte im Sediment stören könnte, einzudämmen und Leitlinien für die Meeresplanung bereitzustellen, um sie zu minimieren Störung, wo es möglich ist. Die Auswirkungen auf die Kohlenstoffspeicher wurden bei anderen menschlichen Aktivitäten, bei denen Sedimente am Meeresboden ausgegraben werden, wie etwa der Verlegung von Öl- und Gaspipelines, Kabeln zur Stromübertragung und Fundamenten mit großem Durchmesser für Offshore-Strukturen für erneuerbare Energien, weitgehend ignoriert, sollten aber in Zukunft berücksichtigt werden , insbesondere da sich die Infrastrukturentwicklung auf sedimentäre Kohlenstoff-Hotspots wie die Arktis ausdehnt49.

Die wachsende Nachfrage nach internationaler Kommunikation und Datenübertragung mit hoher Bandbreite führt dazu, dass das globale Netzwerk von Unterseekabeln weiterhin schnell wächst, einschließlich neuer Routen zu bisher nicht angeschlossenen Regionen und der Verbesserung bestehender Verbindungen. Diese Verbindungen spielen eine entscheidende Rolle für eine nachhaltige Entwicklung und verringern die Abhängigkeit von inländischen und internationalen Reisen. Obwohl die physischen Auswirkungen dieser Kabel auf die Umwelt relativ gering sind, haben wir gezeigt, dass das Gesamtvolumen der Sedimentstörung aufgrund der Kabelverlegung (wenn auch über mehrere Jahrzehnte hinweg) dem Volumen entsprechen kann, das bei größeren natürlichen Störungen, wie beispielsweise einem Unterwasser-Erdrutsch, freigesetzt wird. Wir heben Möglichkeiten zur Minimierung des CO2-Verlusts für künftige Kabeltrassen hervor und schlagen vor, dass eine Einschränkung der Fischereitätigkeit in der Nähe von Kabeltrassen einen doppelten Vorteil haben könnte: Zum einen wird der Kohlenstoffverlust durch die Grundschleppnetzfischerei verringert und zum anderen wird die Notwendigkeit, Kabel in tiefem Wasser zu vergraben, verringert oder vermieden. Diese Studie stellt eine globale Bewertung des Sedimentkohlenstoffs dar, der möglicherweise durch die Kabelverlegung gestört wurde. Die Unsicherheiten in unseren Schätzungen unterstreichen jedoch die dringende Notwendigkeit von Kalibrierungsstudien vor Ort und im Labor, um das Schicksal des gestörten organischen Kohlenstoffs zu bestimmen. Solche Studien sind unerlässlich, um Störungen und Verluste von organischem Kohlenstoff in einem weiten Bereich von Wassertiefen und verschiedenen physiografischen und ozeanografischen Umgebungen einzudämmen und den tatsächlichen Verlust und die Anfälligkeit von sedimentärem organischem Kohlenstoff für menschliche Aktivitäten zu quantifizieren.

Die Tiefe und Breite der Störung des Meeresbodens hängt von den Schutzanforderungen, der Beschaffenheit des Meeresbodensubstrats und der Art der verwendeten Kabelverlegungstechnik ab (Abb. 2). Auf der Grundlage früherer Studien, einschließlich Feldstudien zu Störungen vor und nach der Installation, gehen wir auf der Grundlage veröffentlichter Werte von einem Bereich glaubwürdiger Versenkungstiefen (0,5–2,0 m) und einer Breite der Meeresbodenstörung (0,5–1,0 m) aus18,21 . Wir stellen Ihnen nun Einzelheiten zu den verschiedenen Arten der Kabelverlegungstechnik vor.

Das Pflügen umfasst das gleichzeitige Verlegen und Vergraben eines Kabels und ist eine weit verbreitete Technik21. Pflüge werden von einem Kabellegeschiff gezogen und umfassen eine auf Kufen oder Raupenketten montierte Baugruppe, aus der mit einer Klinge („Pflugschar“) eine schmale Furche bis zur gewünschten Versenkungstiefe ausgehoben wird, die bis zu 3 m unter dem Meeresboden liegen kann . Das ausgegrabene Sediment kann dann wieder hineinfallen und die Furche auffüllen. Die physische Breite der größten kommerziellen Pflugschar, die die Furche schneidet, beträgt 45 cm (SubCom, Pers. Comm.), beträgt jedoch typischerweise 30 cm55. Die Pflugkufen auf beiden Seiten der Furche können bis zu 75 cm breit sein und Meeresbodensedimente komprimieren. Das Ausmaß, in dem dies geschieht, hängt von ihrer Steifigkeit ab. Die endgültige Breite der ausgehobenen Furche hängt auch von der Sedimentart ab. Beispielsweise könnte sich eine 45 cm breite Furche in schlecht verfestigten Sedimenten verbreitern, wenn die Seitenwände der Furche in die Furche selbst einstürzen. In kohäsiven Sedimenten entspricht die Furchenbreite wahrscheinlich der Breite der Pflugschar, in körnigen Sedimenten kann die Breite jedoch etwas größer sein (<1 m21). Das Pflügen ist durch die Länge des Versorgungskabels und des Schleppkabels auf eine maximale Wassertiefe von 1200–1500 m begrenzt, wo der Pflug schwer zu kontrollieren ist, insbesondere beim Hinab- oder Herauffahren von Hängen über dem Kontinentalschelfbruch.

Das Jetting wird typischerweise dort eingesetzt, wo die Bedingungen des Meeresbodens für das Pflügen ungünstig sind, beispielsweise an steilen Hängen oder in Wassertiefen über 1200–1500 m, obwohl letzterer Fall selten vorkommt21. Bei dieser Technik wird der Meeresboden unter einem „Schwert“ verflüssigt, der von einem ferngesteuerten Fahrzeug aus eingesetzt wird, das bis zu einer Tiefe von 3 m unter dem Meeresboden reichen kann, um einen 15–30 cm breiten Bereich zu verflüssigen. Das Kabel ist von Sedimenten bedeckt, die sich aus der fluidisierten Aufschlämmung absetzen. Beim Jetten in kohäsiven Sedimenten entstehen tendenziell steile Profile, während in körnigen Sedimenten breitere Profile häufiger vorkommen. Die beobachteten Breiten der Meeresbodenstörung betragen weniger als 1 m und sind typischerweise viel schmaler21. Das Spülen stört das Sediment weitaus stärker als das Pflügen und kann in der Nähe des Grabens (<100 m) zu Sand- und Kiesböschungen führen und suspendierten Schlamm weiter verteilen (bis zu 2 km21).

Weniger verbreitet ist der Einsatz mechanischer Grabenfräsen, bei denen ein Kettenfahrzeug mit einem mechanischen Kettenbagger oder Felsfräsen einen Graben in Bereichen mit felsigem Meeresboden aushebt. Der Graben kann bis zu einer Tiefe von 1,5–3 m unter dem Meeresboden und einer Breite von <1 m reichen. Bei der Kabelführung werden im Allgemeinen Bereiche mit felsigem Untergrund vermieden, und angesichts der Kosten und Umweltauswirkungen des Grabenbaus ist dies der letzte Ausweg. In vielen Fällen, in denen felsige Meeresböden überquert werden müssen, werden Kabel in einer Schutzhülle auf dem Meeresboden verlegt, anstatt zu versuchen, sie zu vergraben21,27. In küstennahen Zonen, in denen eine Kabelverlegung aufgrund anspruchsvoller Substrate oder aufgrund des Vorhandenseins empfindlicher Lebensräume (z. B. Seegras, Mangroven) möglicherweise nicht möglich ist, können horizontale Richtbohrungen eingesetzt werden. Bei diesem Ansatz wird unter der Oberfläche ein Loch gebohrt, durch das ein Kabel geführt wird, wodurch jegliche Störung des Meeresbodens vermieden wird21.

Die Gesamtlänge von Unterwasser-Telekommunikationskabeln wurde durch Summierung der Gesamtlänge aller einzeln identifizierten Kabelabschnitte in einer proprietären Datenbank ermittelt, die von Global Marine Ltd. für dieses Projekt bereitgestellt wurde. In dieser Datenbank werden die genauen Kabelstandorte aufgeführt, einschließlich der in Betrieb befindlichen Kabel und derjenigen, die verlegt wurden stillgelegt (Kabel außer Betrieb). Ein Vergleich dieser Länge mit einer frei zugänglichen Datenbank mit Kabellängen (Telegeography: https://www.submarinecablemap.com/) zeigt einen Unterschied von weniger als 3 %, wobei die aus der Global Marine-Datenbank berechnete Gesamtlänge 1,82 beträgt × 106, verglichen mit 1,88 × 106 von Telegeography. Von der Gesamtlänge in der Global Marine-Datenbank wurden im Dezember 2020 13,6 % der Kabellänge (2,47 × 105) als außer Betrieb gemeldet. Da die Telegeographie-Datenbank keine genauen Standortinformationen liefert, verwenden wir diese unbedingt Verwenden Sie die Global Marine-Datenbank, um die Länge des Kabels zu berechnen, das vergraben werden muss. Schätzungsweise 13,5 % der Gesamtlänge liegen in Gebieten außerhalb der nationalen Gerichtsbarkeit.

Um das durch Kabelverlegungsaktivitäten gestörte Sedimentvolumen zu berechnen, bestimmen wir zunächst die Länge der Kabel, die in Wassertiefen verlegt werden, in denen eine Verlegung erforderlich ist. Wir verwenden die bathymetrische Karte der Ozeane von GEBCO 2022 (GEBCO, 2022), um die Wassertiefen entlang jeder Kabelroute in der Global Marine-Datenbank zu bestimmen. Wir haben zunächst alle Kabellängen ausgeschlossen, die in Wassertiefen >2000 m liegen. Wir haben dann nach Kabellängen unterschieden, die auf dem Festlandsockel liegen, dem Festlandsockel zwischen einer Wassertiefe von 1500 m und zwischen 1500 m und 2000 m (basierend auf der Weltkarte der Meeresbodengeomorphologie von GRID Arendal63). Wir machen diese Unterscheidung, weil Kabel es sind Typischerweise werden sie bis zu einer Wassertiefe von bis zu 1500 m vergraben, aber in einigen Regionen (insbesondere im Nordostatlantik) ist manchmal eine Vergrabung bis zu einer Wassertiefe von 2000 m erforderlich. Dabei streben wir eine konservative Obergrenze an (d. h. einschließlich Wassertiefen von bis zu 2000 m). Diese Kabellängen beziehen wir dann auf die Abmessungen der für die Kabelverlegung ausgehobenen Gräben, die Ober- und Untergrenzen für das potenziell gestörte Sedimentvolumen bilden. Die gestörte Meeresbodenfläche wird durch Multiplikation der Kabellänge mit der Grabenbreite (0,5) abgeleitet –1,0 m) und dann mit dem gestörten Sedimentvolumen in Beziehung setzen, indem dieser Wert mit der Grabentiefe (0,5–2,0 m) multipliziert wird. Schließlich beziehen wir die gestörten Sedimentvolumina auf die global modellierten sedimentären Kohlenstoffvorräte von Atwood et al.2. Wir tun dies auf zwei Arten. Zunächst basieren wir dies einfach auf den globalen Durchschnittswerten von Kohlenstoff/km2 in den obersten 1 m unter dem Meeresboden, die Atwood et al. sorgen für den Festlandsockel und den Kontinentalhang. Zweitens verwenden wir die kartierten Werte für Kohlenstoff/km2 aus dem globalen Modell von Atwood (z. B. Abb. 2B) und extrahieren die Werte entlang jeder Kabelroute, um eine geografisch besser aufgelöste Berechnung zu ermöglichen. Wenn wir von einer Verschüttungstiefe von 0,5 m ausgehen, halbieren wir diesen Wert und für eine Verschüttungstiefe von 2 m verdoppeln wir den Wert.

Wir berechnen die Länge von Kabeln, die die wichtigsten physiografischen Bereiche im Ozean sowie wichtige Hotspots der marinen Biodiversität, z. B. Unterwasserschluchten, durchqueren, indem wir die Kabelpolylinien in ArcGIS Version 10.8 auf die Ausdehnung von Shapefiles aus der Weltkarte der Meeresbodengeomorphologie von GRID Arendal zuschneiden ,

Bathymetrische Daten, aus denen Wassertiefen von Kabeltrassenabschnitten extrahiert wurden, werden aus dem GEBCO_2022 Grid, GEBCO Compilation Group (2022) GEBCO 2022 Grid (https://doi.org/10.5285/e0f0bb80-ab44-2739-e053-6c86abc0289c) reproduziert kann unter https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/ abgerufen werden. Auf die geomorphologische Weltkarte des Meeresbodens, aus der die Ausmaße der Festlandsockel, der Kontinentalhänge und anderer physiografischer Bereiche berechnet wurden, kann unter https://www.arcgis.com/home/item.html?id=3a40d6b0035d4f968f2621611a77fe64 zugegriffen werden. Während die Datenbank der genauen Kabelstandorte, die für unsere Analyse verwendet wird, proprietär ist, kann der ungefähre Standort der Kabelrouten unter https://github.com/telegeography/www.submarinecablemap.com heruntergeladen werden. Die in unserer Analyse verwendete globale Kartierung des sedimentären organischen Kohlenstoffs ist unter https://figshare.com/articles/dataset/Global_marine_sedimentary_carbon_stock/11956356 verfügbar. Die Länderumrisse stammen von Natural Earth und Version 5.1.1. Der Open-Access-Datensatz mit einer Auflösung von 10 m kann unter https://github.com/nvkelso/natural-earth-vector/find/master heruntergeladen werden.

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Die Studie wurde von MAC konzipiert. Die Analyse wurde von MACAL, SP geleitet, und NLMB trug zur Entwicklung, zum Schreiben und zur Bearbeitung des Manuskripts bei.

Korrespondenz mit MA Clare.

MAC dankt dem International Cable Protection Committee für die finanzielle Unterstützung, das die Analyse des räumlichen Fußabdrucks von Unterseekabeln und des Ausmaßes ihrer Verlegung unterstützt hat. Alle anderen Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Nature Communications dankt Cai Ladd, Paul Lundgren und den anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit. Peer-Reviewer-Berichte sind verfügbar.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht durch gesetzliche Vorschriften zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Clare, MA, Lichtschlag, A., Paradis, S. et al. Bewertung der Auswirkungen des globalen Unterwasser-Telekommunikationsnetzes auf sedimentäre organische Kohlenstoffvorräte. Nat Commun 14, 2080 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-37854-6

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Eingegangen: 30. August 2022

Angenommen: 28. März 2023

Veröffentlicht: 12. April 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-37854-6

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