Top news aus Forschung und Umwelt

Nach wie vor fließt zu viel Öl ins Meer! Foto: Greenpeace

10 Jahre nach Brent Spar: Ölförderung bleibt große Belastung für die Meere

Ölplattformen dürfen nach der erfolgreichen Brent Spar-Kampagne von Greenpeace nicht im Nordost-Atlantik versenkt werden, aber ihr Betrieb ist noch immer eine große Belastung für das Meer. Von etwa 500 Plattformen fließen jährlich 14.000 Tonnen Öl in die Nordsee - das entspricht einem Tankerunfall pro Jahr. Diese Bilanz veröffentlicht Greenpeace zehn Jahre nach der Kampagne gegen die Versenkung der Brent Spar.

Am 30. April 1995 besetzte Greenpeace die ausgemusterte Ölverladeplattform in der Nordsee zum ersten Mal. Der Ölkonzern Shell wollte den 15.000 Tonnen schweren Stahlkoloss als erste Plattform in den Nordost-Atlantik schleppen und versenken. Nach 52 Tagen heftiger Ausinandersetzungen, einer ungeahnten Protestwelle von Verbrauchern und breiter politischer Unterstützung gab Shell am 20. Juni auf. Die Brent Spar wurde zerlegt und für eine neue Kaianlage bei Mekjarvik/ Norwegen genutzt. 1998 konnte Greenpeace schließlich ein generelles Versenkungsverbot von Plattformen im Nordost-Atlantik und der Nordsee durchsetzen.

"Damit ist das Meer noch nicht gerettet. Wir dürfen uns von dem großen Erfolg der Brent-Spar-Kampagne nicht blenden lassen", sagt Greenpeace-Ölexperte Christian Bussau. "Die alltägliche Verschmutzung durch die Ölförderung im Meer und die Ausbeutung weiterer unberührter Gebiete zeigt, dass die Ölindustrie auch nach Brent Spar nicht verstanden hat, wie sehr sie sich ändern muss." Greenpeace fordert großflächige Schutzgebiete, in denen die Ölförderung untersagt ist, damit das Meer sich erholen kann.

Das Versenkungsverbot für Plattformen war ein großer Schritt zum Schutz der Meere. Die damals von der Ölindustrie vorgebrachten Bedenken zählen nicht mehr: Heute kann die Entsorgungsindustrie selbst schwere Konstruktionen an Land verschrotten. Demnächst wird die schwere BP-Plattform North-West-Hutton mit einem Gewicht von 37. 000 Tonnen abgewrackt. Der eigentliche Boom beginnt 2010, wenn jährlich 20 Plattformen an Land gezogen werden.

Die alltägliche Verschmutzung der Nordsee hat dagegen zugenommen. 2002 leiteten die Plattformen nach Angaben der zuständigen Ospar- Kommission täglich 1,3 Millionen Kubikmeter ölhaltiges Produktionswasser ein. "Unsere aktuellen Luftbilder zeigen riesige Ölteppiche, die von den Plattformen ausgehen", erklärt Bussau. Bei 4 von 17 überprüften Plattformen im Brent-Feld vor Großbritannien hat Greenpeace erhebliche Öleinleitungen dokumentiert. Nun will die Ölindustrie noch in neue, unberührte Gebiete vordringen. Inzwischen gerät die ökologisch wertvolle Inselregion der Lofoten vor Norwegen ins Visier. Bedroht sind Seeadler, Kormorane und Papageientaucher, die auf den Fischreichtum angewiesen sind.

Die Brent Spar-Kampagne gilt als ein Höhepunkt der internationalen Umweltbewegung. Getrübt wurde die Kampagne von einem Messfehler: Kurz vor ihrem Ende gab Greenpeace eine falsche Schätzung über die restliche Ölmenge auf der Brent Spar heraus. Der gelegentliche Vorwurf, die Kampagne hätte von Anfang an auf falschen Zahlen basiert, stimmt aber nicht. Greenpeace hatte bis dahin mit korrekten Zahlen aus Shell-Dokumenten gearbeitet.
www.greenpeace.de/brent-spar
www.vistaverde.de/news/Wirtschaft/0504/29_brent_spar.php

Netzeitung: Todeszone im Golf von Mexiko wächst

Jedes Jahr entsteht im nördlichen Golf von Mexiko eine sauerstoffarme "Todeszone". In diesem Jahr könnte sie an Größe zulegen. Im Januar und Februar dieses Jahres war der Mississippi-Zufluss in den Golf von Mexiko stärker als während des gesamten Vorjahres. Biologen befürchten, dass die jährlich entstehende "Todeszone" größere Bereiche des Gewässers ersticken könnte.

"Die Schichtung des eingeströmten Süßwassers und des schwereren Salzwassers könnte die Sauerstoffarmut verstärken", sagt Steve DiMarco von der US-amerikanischen Texas A&M University. Besonders betroffen sei die Lebensgemeinschaft am Grund des Gewässers, weil dort die größte Sauerstoffnot herrschte.

Dieses Jahr ist sie früher entstanden als in den Vorjahren, berichten die Forscher. «Wir haben im letzten Jahr keine Sauerstoffnot bis Juni festgestellt und fanden sie dieses Jahr bereits im März», sagt DiMarco. Normalerweise nimmt die Sauerstoffkonzentration erst am Ende des Frühjahrs ab. Mit Schmelz- und Niederschlagswasser gelangen bis dahin große Mengen Nährstoffe ins Meer, die das Algenwachstum fördern. Die Sauerstoffnot entsteht durch den Abbau des Pflanzenmaterials.
www.netzeitung.de/wissenschaft/336047.html

Lost Oceans

Almost lost on our screen are the oceans. Cornelia Dean profiles in the NY Times (26.4.2005) Jeremy Jackson, an well-know U.S. marine geologist, who is engaged in bringing the decline of aquatic bio-systems and species ranging from coral reefs to overishing to the attention of his fellow scientists and the public. Recently he launched with colleagues the website www.shiftingbaselines.org
www.nytimes.com/2005/04/26/science/earth/26prof.html

Wie kam das Meerestier zur Muschel?

Eine Kalziumschwemme in den Weltmeeren vor etwa 15 Millionen Jahren war offenbar Auslöser für die Ausbildung von Muschelschalen bei Meerestieren. Das berichtet das Reportagemagazin NATIONAL GEOGRAPHIC DEUTSCHLAND. Der amerikanische Wissenschaftler Sean Brennan vermutet, dass plattentektonische Aktivitäten zu dem extremen Anstieg des Kalziumgehalts im Wasser führten. Die Meerestiere mussten das aufgenommene überschüssige Kalzium wieder ausscheiden, um sich nicht zu vergiften. Bei einigen Tieren lagerte sich dieser Stoffwechselabfall in Form von Kalkschalen auf der Körperaußenseite ab - mit dem Ergebnis, dass diese Tiere nun besser gegen Fressfeinde geschützt waren. Sie überlebten länger und produzierten auch mehr Nachkommen.
presseportal.de/story.htx?firmaid=6926

Fisch im Netz: Schmerzen? "Eindeutig Ja!"

Unter Wissenschaftlern tobt zu dieser Frage momentan ein heftiger Streit, sekundiert vom Tierschutz auf der einen und von der Fischereilobby auf der anderen Seite. Dass Säugetiere unter misslichen Umständen leiden, steht heute wissenschaftlich ausser Frage. Um das Gefühlsleben der Fische hingegen hat sich die Forschung während Jahrzehnten nicht gekümmert. Auch die Gesetzgeber foutierten sich. "Im Schweizer Tierschutzgesetz sind Fische die einzige Wirbeltiergruppe, für die noch keine detaillierten Vorschriften festgeschrieben sind", sagt Rolf Frischknecht vom Bundesamt für Veterinärwesen (Bvet).
www.facts.ch/dyn/magazin/wissen/487983.html

Iglo setzt auf sanfte Fischerei

Die Unilever-Tochter Iglo verkauft ab Mai nur noch Fischstäbchen, die aus einer den Bestand erhaltenden Fischerei stammen. Garantieren soll dies das Zertifikat des Marine Stewardship Council (MSC). "Die Überfischung der Weltmeere ist eine unmittelbare Bedrohung für unser Geschäft. Deshalb gehen wir mit dem Zertifikat für unser wichtigstes Produkt in Deutschland diesen Weg", sagte Geschäftsführer Michael Hebel. Auch kleinere Anbieter wie die Hamburger Frosta oder der Hauslieferant Bofrost haben bereits einzelne Fischprodukte zertifizieren lassen. Die Verkaufspreise sollen sich dadurch nicht erhöhen, sagte Hebel weiter.
www.welt.de/data/2005/04/15/700141.html

Westafrikanische Meeresregion wärmer

Seit 2004 engagiert sich auch der WWF Deutschland in dieser Ökoregion jenseits der Wüste. Wo an Westafrikas Küste heiße Wüstenwinde auf kalte, nährstoffreiche Ströme aus der Tiefsee treffen, liegt eines der ökologisch wertvollsten Meeresgebiete der Erde. Weil es Fischkutter aus Europa und Asien plündern, kämpft der WWF dort am Äquator für eine nachhaltige Fischerei – mit wachsendem Erfolg.
www.wwf.de/regionen/welt/wamer

Gezeiten in unterirdischem See unter Südpoleis

Der riesige Vostok-See unter dem antarktischen Eis hat Gezeiten wie die Ozeane. Das haben Messungen deutscher, russischer und japanischer Forscher per Satellit und vor Ort erstmals belegt.

Die Oberfläche des unterirdischen Sees hebt und senkt sich demnach abhängig von der Stellung der Erde zu Sonne und Mond um ein bis zwei Zentimeter. "Diese Effekte sind im Vergleich zu denen in Ozeanen zwar klein, aber dennoch über der Eisoberfläche gut messbar", sagte der Koordinator der Polarforschung der deutschen Hochschulen, Reinhard Dietrich von der Universität Dresden.

"Wir gehen davon aus, dass die Schwankungen des Wasserpegels einen Pumpen-Effekt und damit eine Zirkulation innerhalb des Sees in Gang halten", berichtete Dietrich. Dies gelte als wichtige Bedingung für das Überleben von Mikroorganismen. Möglicherweise existiere der See unter dem ewigen Eis seit mehreren Millionen Jahren isoliert von der Erdatmosphäre. Wissenschaftler schließen das Vorkommen urzeitlicher Mikroorganismen nicht aus. "Bei einer früheren Bohrung bis in 3600 Meter Tiefe wurden Mikroben im Eis dicht über dem See nachgewiesen", sagte Dietrich. Deren genaue Herkunft sei jedoch umstritten.

Der mehr als 1000 Meter tiefe Lake Vostok liegt unter 4000 Meter dickem Eis und 1000 Kilometer von der Küste entfernt. Mit einer Länge von etwa 250 Kilometern und einer Breite von rund 50 Kilometern ähnelt er in der Ausdehnung dem amerikanischen Ontario-See, seine Oberfläche ist rund 25 Mal größer als die des Bodensees. Bereits in den 1960er Jahren berichteten Forscher sowjetischer Expeditionen über Senken, die gefrorenen Seen ähnelten. Von 1968 an gaben Radarmessungen weitere Hinweise. Satellitendaten aus den 90er Jahren zeigten schließlich den See.

Die Entnahme von Wasser- und Sedimentproben aus dem Vostok-See werde vorbereitet, sagte Dietrich. Bislang sei darauf verzichtet worden. Experten hatten die Verschmutzung des Wassers und das Einschleppen von Mikroben von der Erdoberfläche befürchtet. Tsunami
www.fr-aktuell.de/ressorts/wissenschaft/?cnt=664111

Geleeblöcke am Meeresgrund

Das schwere Erdbeben vom zweiten Weihnachtstag vergangenen Jahres hat den Meeresboden vor der Küste Sumatras deutlich und nachhaltig verändert. Zu diesem Ergebnis ist eine internationale Forschergruppe gekommen, die jenes Seegebiet vor Sumatra, in dem das Erdbeben seinen Ausgang nahm, von Bord des japanischen Forschungsschiffes "Natsushima" aus fünf Wochen lang gründlich untersucht hat. Zu den Veränderungen gehören unter anderem schwere Hangrutschungen sowie das Entstehen von Spalten und Klüften im Meeresboden. Die Forscher, zu denen auch Christian Müller von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover gehörte, fanden auf dem Meeresgrund aber auch große, geleeartige Blöcke, wie sie bisher nicht bekannt waren.

Bereits im Januar hatte ein Vermessungsschiff der Royal Navy das Seegebiet mit Echolot kartiert. Die Wissenschaftler an Bord fanden dabei, daß es im Epizentralgebiet des Seebebens zu einigen deutlichen Hangrutschungen gekommen war. Für eine umfassendere Untersuchung des Meeresbodens war das Schiff nicht ausgerüstet.

Schon kurz nach dem Erdbeben entschieden Mitarbeiter des japanischen Meeresforschungsinstituts Jamstec, ihr Mehrzweck-Forschungsschiff Natsushima nach Indonesien zu schicken. Es führt das unbemannte Tauchboot "Hyper Dolphin" mit sich und verfügt außerdem über Einrichtungen für die bathymetrische und seismische Vermessung des Meeresbodens. Zu den Zielen der Expedition gehörte es, Videofilme und Fotos vom submarinen Epizentralgebiet zu machen sowie dem Meeresboden Proben zu entnehmen. Im Gegensatz zu dem britischen Schiff fuhr die Natsushima nicht parallel zum Sundagraben, sondern in mehreren, jeweils 250 Kilometer langen Profilen senkrecht dazu und damit quer zur Kollisionszone zwischen der indischen und der eurasischen Lithosphärenplatte. Müller zufolge entstand dabei ein wesentlich detaillierteres Bild des Meeresbodens.

Bei ihren Untersuchungen fanden die Forscher zahlreiche frische Spalten und Klüfte im Meeresboden. Zunächst waren sie der Meinung, dabei handele es sich um die eigentliche Bruchfläche des Erdbebens, an der sich das Gestein bis zum Meeresboden verschoben hatte. Allerdings stellte sich bald heraus, daß diese Spalten und Klüfte nicht zusammenhängend in einer geraden Linie verliefen. Sie entstanden vielmehr als Folge enormer Hangrutschungen, die von dem Erdbeben ausgelöst wurden. An einigen besonders steilen Stellen war der Meeresboden dabei bis zu einem Kilometer tief abgerutscht. Der Prozeß hätte nach Meinung von Müller nicht ausgereicht, den schweren Tsunami auszulösen. Das konnte nur durch die eigentliche Bewegung der Erdkruste bei dem Erdbeben geschehen sein.

Wie ein Pudding

Einen besonderen Fund machten die Forscher in etwa 2600 Meter Wassertiefe in unmittelbarer Nähe des Sundagrabens. Dort entdeckten sie zahlreiche mehrere Dutzend Kubikmeter große Sedimentbrocken. Auch diese sind von Spalten und Klüften durchzogen und zum Teil zerfallen. Auf den ersten Blick sehen sie wie festes Gestein aus, das durch die Wucht des Erdbebens regelrecht zerborsten ist. Als die Forscher jedoch versuchten, mit dem Greifarm des Tauchbootes Proben zu nehmen, stellte sich das Material als geleeartige Substanz heraus, die bei Berührung wie ein Pudding auseinanderfiel. Nach Meinung von Müller handelt es sich dabei um Blöcke von sehr jungem Meeressediment, die von den Erschütterungen des Erdbebens kräftig durchgerüttelt wurden. Im kommenden Oktober wird eine Forschergruppe der BGR und des Geomar in Kiel mit dem deutschen Forschungsschiff "Sonne" das Seegebiet vor Sumatra abermals aufsuchen.
Horst Rademacher
www.faz.net/erde

Environmental Battle Looms as Developers Press Plans for Resorts along Puerto Rico's Coast

A tranquil beach fringed with nothing but tropical forests, cattle ranches and turquoise seas is at the center of a looming battle between environmentalists and developers who plan two resorts along one of Puerto Rico's least disturbed stretches of coastline.
www.enn.com/today.html?id=7552

Anammox-Bakterien entfernen Stickstoff aus Ozean

Stickstoffverbindungen sind der Dünger, der die Wachstumsgeschwindigkeit der Pflanzen mit kontrolliert, und dadurch die Grundlage für alle Lebensformen auf der Erde darstellt. Das Meer verliert aber ständig an Stickstoff, weil besondere Bakterien es abbauen und als Stickstoffgas in die Atmosphäre freisetzen. Mit ausgefeilten Analysetechniken konnten dies Bremer Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie nun nachweisen.
idw-online.de/pages/de/news108658

15. 04.2005

Erlahmen des Golfstroms als Planktonkiller

Klimaanstieg und zunehmende Niederschläge könnten den Nordatlantikstrom in Zukunft empfindlich stören, vermuten Wissenschaftler. Forscher der Oregon State Universität haben nun in Computersimulationen festgestellt, dass eine Unterbrechung der Meeresströmung vermutlich verheerende Folgen für die Nahrungskette im Atlantik und in anderen Ozeanen hätte.
www.g-o.de/index.php?cmd=wissen_details&id=2678&datum=2005-04-13

Das Brummen der Ozeane

Der Meeresboden gibt ständig starke Schallwellen ab. Sie können zur Klimaforschung genutzt werden

Wie ein Erdbeben der Stärke sechs: Soviel Energie setzen Vibrationen frei, die täglich den gesamten Erdball zittern lassen. Doch niemand merkt etwas davon, denn mit Perioden zwischen fünf und zehn Sekunden sind diese Schallwellen viel zu tief für unsere Wahrnehmung.

Den Seismometern jedoch entgehen sie nicht, den äußerst empfindlichen Meßgeräten, die seit Jahrzehnten alle Erschütterungen der Erde registrieren. Lange Zeit taten Seismologen den tiefen Singsang als störende Hintergrundgeräusche ab. Nur für Esoteriker waren sie seit jeher "die Stimme von Mutter Erde". Jetzt ist es Forschern gelungen, die Ursache des mysteriösen Brummens herauszufinden. Ein Erfolg. Klimaphänomene wie El Niño lassen sich nun besser erklären und prognostizieren.

Der Ozeanograph Michael Longuet-Higgins hatte bereits 1950 vermutet, daß Meereswellen die sogenannten mikroseismischen Wellen verursachen. Ende der neunziger Jahre stellten die deutschen Forscher Hans-Hermann Essen, Ingo Grevemeyer und Rolf Herber fest, daß die Erde unter Hamburg über Jahre immer dann lauter brummte, wenn starke Stürme über den Nordostatlantik tobten. Auf diese Weise bestätigten sie auch die Beobachtungen der Meteorologen, daß die Anzahl der Stürme in der Nordhemisphäre seit 1977 rapide zunimmt. Vibrierte die Erde zwischen 1954 und 1977 durchschnittlich an sieben Tagen im Monat besonders stark, so tat sie das 2000 doppelt so häufig.

Schließlich gelang Junkie Rhie und Barbara Romanowicz von der Universität Berkeley der Durchbruch. Sie untersuchten, wie sich die Intensität des Brummens bei Perioden von etwa vier Minuten im Zeitraum von einem Jahr verändern. Dabei stellten sie fest, daß die mikroseismischen Geräusche vorwiegend entlang steiler Küstenlinien, aber auch in den Zentren der riesigen ozeanischen Ringströmungen im Norden und Süden der großen Ozeanbecken entstehen. Im Winter gehen sie vor allem von den Stürmen über dem Nordatlantik aus, im Sommer kommen sie aus dem Südpazifik. Die Stürme geben ihre Energie an die Wellen weiter, die ihrerseits den Meeresboden und die Erdkruste zu ihrem tiefen, modulierten Brummen anregen.

Was lange Zeit eine These war, konnte Toshiro Tanimoto von der Universität von Santa Barbara untermauern. Er berechnete, daß die Energie der sehr langperiodischen Meereswellen ausreicht, die gesamte Erde ins Schwingen zu bringen. Ein Vergleich mit Satellitenmessungen zeigte, daß sich die Höhen der Wogen im gleichen Rhythmus wie die mikroseismischen Wellen ändern - der Beweis, daß starke Meereswellen die Ursache für den tiefen Baßgesang der Erde sind, war erbracht.

Ozeanographen und Seismologen forschten bisher in unterschiedlichen Welten. Doch die wachsen jetzt zusammen, wie Sharon Kedar und Frank Webb vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena von der letzten Tagung der Amerikanischen Geophysikalischen Vereinigung berichteten. Ozeanographen können mit den alten Aufzeichnungen des "Hintergrundrauschens" der Erdbebenwarten seit Beginn des 20. Jahrhunderts das "Wellenklima" für Zeiten und Gebiete rekonstruieren, in denen es bisher keine direkten Messungen gab. So ließe sich jetzt beispielsweise die Stärke von früheren El-Niño-Ereignissen im nachhinein berechnen, aus der man ihr Verhalten für die Zukunft ableiten kann.

Seismologen hilft das Brummen der Erde, die Vorgänge in der Erdkruste bis in 20 Kilometer Tiefe besser zu verfolgen. Denn die mikroseismischen Wellen verstummen nie. Tektonische Spannungen oder untermeerische Lavaflüsse lassen sich kontinuierlich beobachten und können so sehr früh Hinweise auf größere Ereignisse, wie Erd- oder Seebeben geben.
von Hanns-J. Neubert
www.wams.de/data/2005/04/17/705692.html

Lawmakers and Environmentalists Push New Marine Pollution Law on Cruise Ship Waste

The cruise industry has gotten so big that all its ships together could hold each of Miami's 360,000 residents with room to spare. And just like cities, cruise lines have to deal with a nasty problem: the millions of gallons of sewage those people produce.
www.enn.com/today.html?id=7533

Der Meeresboden der Tiefsee weist eine erstaunlich hohe Artenvielfalt auf. Eine Projektgruppe des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven ist in den arktischen Gewässern westlich von Spitzbergen mit einer Langzeituntersuchung den Gründen für die Artenvielfalt auf der Spur.

Dass tropische Regenwälder und Korallenriffe viele Tier- und Pflanzenarten beherbergen, ist bekannt. Weniger bekannt ist, dass sich auch auf dem Boden der Tiefsee erstaunlich viele Tierarten tummeln. Die Artenvielfalt dort ist vor allem unter den kleinen Organismen sehr hoch. Das haben Meeresbiologen bereits in den achtziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts herausgefunden. Trotzdem kennt man diesen Lebensraum weniger gut als die Oberfläche des Mondes, wie manche Wissenschafter bemängeln. In den vergangenen zwei Jahrzehnten haben sich zwar die technischen Möglichkeiten, die Tiefsee zu erkunden, deutlich verbessert. Die meisten Erkenntnisse hat man aber aus räumlich und zeitlich begrenzten Untersuchungen gewonnen. Langzeituntersuchungen dagegen gibt es bis heute äusserst wenige, und in der arktischen Tiefsee sind bis anhin gar keine durchgeführt worden. Forscher am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven sind in Zusammenarbeit mit französischen Kollegen nun dabei, das zu ändern. Ihr Forschungsprojekt in der Arktis läuft seit dem Jahre 1999 und ist auf zehn Jahre angelegt. Die Wissenschafter wollen in dieser Zeit herausfinden, wie die Fauna am Boden der Tiefsee zusammengesetzt ist, welches die Gründe für die hohe Artenvielfalt sind und wie sich Klimaveränderungen auf das Ökosystem am Meeresboden der Tiefsee auswirken.

Arbeiten im «Hausgarten»

Eine Projektgruppe des Instituts unter der Leitung der Meeresbiologen Michael Klages und Thomas Soltwedel hat sich dafür in der Framstrasse einen sogenannten Hausgarten eingerichtet, wie die Wissenschafter ihr Untersuchungsgebiet nennen. Die Framstrasse liegt westlich von Spitzbergen und verbindet den zentralen Arktischen Ozean mit dem Nordatlantik. Der dort angelegte Hausgarten ist 7000 Quadratkilometer gross und besteht aus ursprünglich neun Stationen, die sich entlang eines sogenannten Tiefentransektes befinden. Das Transekt, ein Satz von Mess- und Beobachtungspunkten, verläuft entlang einer geraden Linie von Osten nach Westen und erstreckt sich vom oberen Kontinentalhang mit einer Wassertiefe von 1000 Metern bis zum «Molloy-Deep» in 5500 Meter Tiefe.

Eine Station 2500 Meter unter der Meeresoberfläche dient als zentrales Experimentierfeld. Im Sommer 2003 sind sechs weitere Stationen in 2500 Meter Tiefe dazugekommen, mit denen die Wissenschafter die räumliche Variabilität entlang des Kontinentalhanges auch in dessen Nord-Süd-Ausdehnung erfassen wollen.

Seit dem Jahre 1999 sucht die Projektgruppe den AWI-Hausgarten jährlich im Sommer auf, entweder mit dem Forschungseisbrecher «Polarstern» oder mit dem französischen Forschungsschiff «L'Atalante». Ingenieure, die zum Projektteam gehören, kümmern sich dabei um die Weiterentwicklung tiefseetauglicher Geräte. Eines davon ist der «Bottom-Lander», ein Gestell, das ohne Kabel auf den Meeresboden abgesetzt wird. Der Lander ist besonders für Langzeituntersuchungen ein unentbehrliches Arbeitsgerät. Er kann mit Zeitrafferkameras, Strömungsmessern und akustischen Messgeräten ausgestattet und so eingerichtet werden, dass er Wasser- und Sedimentproben nimmt. Die entsprechenden Anweisungen sind programmiert. Nach einem Jahr befreien die Wissenschafter den Lander durch ein akustisches Signal von Ballast. Durch den eigenen Auftrieb gelangt er wieder an die Meeresoberfläche und wird an Bord gehievt.

Das interdisziplinäre Team wertet die gewonnen Messwerte, Sedimentproben und Tiefseetiere zum Teil direkt in den Labors des Schiffes, meistens aber erst später in Bremerhaven aus. Die Forscher untersuchen vor allem Bakterien-, Foraminiferen- und Fadenwürmer-Gesellschaften (siehe Kasten «Einteilung der Tierwelt»), weil deren Anteil an der Biomasse des Meeresbodens bedeutend und ihre Artenvielfalt gross ist. So wurden im Untersuchungsgebiet bisher allein über 300 neue Arten von den der sogenannten Meiofauna zugerechneten Fadenwürmern bestimmt, und es werden laut der am Forschungsprojekt beteiligten Meeresbiologin Karen von Juterzenka täglich mehr. Auch bei anderen Faunengemeinschaften, zum Beispiel den zur Makrofauna gehörenden Borstenwürmern, entdecken die Forscher jedes Jahr neue Arten. Das Erstaunliche daran sei, dass so viele verschiedene Arten auf so kleinen Flächen vorkämen, sagt die Wissenschafterin. Die meisten Lebensräume würden von wenigen Arten mit hoher Individuenzahl dominiert.

Vielfalt auf kleinstem Raum

Erste Ergebnisse des Forschungsprojekts zeigen auch, dass die Unterwasserlandschaft des Hausgartens komplexer ist, als die Forscher zunächst angenommen hatten. Bei der Vermessung des Kontinentalhanges stellte sich heraus, dass es sich bei diesem um eine in die Tiefe abfallende Landschaft aus Hügeln, Senken, kleinen Rinnen und Graten handelt. Zudem haben Bodenproben, Fotoserien und Videoaufnahmen laut von Juterzenka gezeigt, dass die Gemeinschaft von grösseren Tieren, die sogenannte Mega- und Makrofauna, am Meeresgrund entlang des Tiefentransektes je nach der Meerestiefe unterschiedlich zusammengesetzt ist. Auch nehme der Artenreichtum der Makrofauna mit der Tiefe ab; die aus anderen Gebieten des Atlantiks beschriebene Zunahme der Artenzahl mit zunehmender Tiefe am Kontinentalhang lasse sich im Hausgarten nicht feststellen. Die Biomasse der Makrofauna insgesamt sei jedoch höher als in hocharktischen Gebieten und eher vergleichbar mit den Werten temperierter Zonen.

Doch wie kommt es zu der grossen Artenvielfalt an kleineren und kleinsten Lebewesen (Meiofauna, Mikroorganismen) in einer eigentlich so «lebensfeindlichen» Umwelt? Eine Rolle spielen dabei laut den Wissenschaftern die am Meeresboden ablaufenden chemisch-physikalischen Prozesse, die an verschiedenen, auch nahe beieinander liegenden Orten unterschiedlich ausgeprägt sind und so unterschiedliche Lebensräume schaffen. Dies äussert sich etwa in variablen Strömungsgeschwindigkeiten oder in ansteigenden oder abfallenden Konzentrationen von Stoffen, die im Meerwasser gelöst sind. Die im Tiefseesediment lebenden Tiere greifen ihrerseits in dieses komplexe chemisch-physikalische Geschehen ein, indem sie Nährstoffe verbrauchen, Stoffwechselprodukte ausscheiden und Kriech- und Frassspuren hinterlassen. Neue ökologische Nischen entstehen. Diese Vorgänge könnten, so vermuten die Wissenschafter, der Artenvielfalt unter den kleinsten sedimentbewohnenden Organismen zugrunde liegen.

Um diese Hypothese zu überprüfen, untersuchte die Forschergruppe den Einfluss von Schwämmen, Seeanemonen und Schnecken auf die Organismen der Mikro- und Meiofauna. Dabei zeigte sich, dass beispielsweise in der direkten Umgebung eines Schwammes sowohl die Zahl als auch die Grösse der einzelnen Bakterien im Vergleich zum umgebenden Tiefseesediment erhöht war. Bei einer hohen Dichte von Seegurken wiederum stellten die Forscher ebenfalls erhöhte Meiofaunadichten fest. Die Seegurken, die im «Molloy-Deep» in hoher Zahl vorkommen, sind kleine, nur zentimetergrosse Tiere, die den Meeresboden nach Fressbarem absuchen und dabei im Sediment sowohl Frassspuren hinterlassen als auch die Spuren ihrer Tentakelfüsschen. Im «Molloy-Deep» fanden die Forscher in den obersten fünf Zentimetern des Meeresbodens bis zu knapp 3000 Meiofauna-Organismen pro zehn Quadratzentimeter Sediment. Höchstwahrscheinlich, so folgern sie, veränderten die Seegurken mit ihren Frass- und «Fussspuren» das Mikromilieu und schafften so Lebensräume für die Meiofauna, beispielsweise Fadenwürmer und kleine Krebse.

Die Bedeutung der Food-Falls
Die Forscher gehen also davon aus, dass die durch Tiere verursachten «Störungen» am Meeresboden für das Leben am und im Tiefseeboden prägend sind. Zu solchen Störungen gehören auch die sogenannten Food-Falls, also grössere Nahrungsmengen, wie beispielsweise ein toter Fisch, die auf den Meeresboden gelangen. Weil solche Ereignisse äusserst selten zu beobachten sind, werden mit einem Lander, der mit einem Fanggerät und einer Zeitrafferkamera ausgerüstet ist, aasfressende Tiere mit Ködern angelockt, um Food-Falls zu simulieren. Die Flohkrebse, zum Beispiel der daumenlange Eurythenes gryllus, sind besonders schnell, wenn es darum geht, Aas zu orten und zu ihm zu gelangen. So berichtet von Juterzenka von einem Experiment mit wenigen Kilogramm Köderfischen, bei dem es gerade einmal 12 Minuten dauerte, bis der erste Flohkrebs am Untersuchungsstandort in 2500 Meter Tiefe eintraf. Insgesamt hätten die Köder über tausend dieser aasfressenden Tiere angelockt. Nach 4 Stunden hätten die meisten grösseren Krebse die Nahrungsquelle jedoch schon wieder verlassen, nach 27 Stunden seien von den Ködern nur noch die Skelette übrig geblieben. Aus diesen Experimenten lässt sich nach von Juterzenka schliessen, dass auch in grossen Tiefen Nahrungsbrocken rasch verwertet werden.

Es ist bekannt, dass arktische Ökosysteme besonders empfindlich auf Klimaveränderungen reagieren. Die biologischen Untersuchungen im Hausgarten umfassen alle Organismen, die im und am Meeresboden der Tiefsee leben. Sie liefern daher umfassende Informationen über allfällige ökologische Veränderungen in diesem Lebensraum. Allerdings sind nach von Juterzenka sowohl eine kritische Masse an Daten als auch ausreichend lange Zeitreihen erforderlich, um Aussagen über räumliche und zeitliche Variabilitäten treffen zu können. Das Team des AWI will daher Methoden entwickeln, die es durch kontinuierliche Zeitreihen ermöglichen, kurzfristige von langfristigen Veränderungen zu unterscheiden. Nur so lasse sich feststellen, ob beobachtete Veränderungen mit Umwelteinflüssen zusammenhängen, sagt die Meeresbiologin. Die Makro- und Megafauna wiederum, die am Boden der Tiefsee lebt, ist langlebig und zum Teil auch langsam wachsend. Ideale Bedingungen also, um langfristige Trends, die sich für die nächsten 10 bis 100 Jahre abzeichnen, frühzeitig zu erfassen. Dafür muss allerdings in Kauf genommen werden, dass die Ergebnisse in der Regel einige Jahre auf sich warten lassen.

Lebensraum «Tiefsee-Meeresboden»:
Die Tiefsee ist das grösste, am schwersten zugängliche und darum am wenigsten erforschte Ökosystem der Erde. Es herrscht absolute Dunkelheit, weshalb in diesem Lebensraum nur Tiere und keine Pflanzen existieren. Die Artenzahl ist am Boden der Tiefsee hoch, die Individuenzahl pro Art wegen des knappen Nahrungsangebots aber eher gering. Die Wassertemperatur liegt knapp über dem Gefrierpunkt. Die Wassersäule übt einen ungeheuren Druck auf die Oberfläche der Lebewesen aus, beispielsweise in 5000 Meter Tiefe auf jeden Quadratzentimeter Körperoberfläche einen Druck von einer halben Tonne. Das Nahrungsangebot hängt stark von der Produktion von Biomasse in der sogenannten euphotischen Zone ab, die bis ungefähr 200 Meter Wassertiefe reicht. In dieser Zone lebt und vermehrt sich das Phytoplankton aus ein- oder mehrzelligen Algen mit Hilfe von Sonnenlicht. Abgestorbenes Phytoplankton sinkt auf den Meeresboden und dient der das Sediment bewohnenden Tiefseefauna als Nahrung. Allerdings gelangt laut Schätzungen durchschnittlich lediglich ein Prozent dieser Primärproduktion auf den Meeresboden.

Einteilung der Tierwelt:
Megafauna: Tiere, die grösser als ein Zentimeter und auf Foto- und Videoaufnahmen erkennbar sind, wie Fische, Tintenfische, Seesterne, Seeigel, Seeanemonen oder Seegurken.
Makrofauna: Tiere, die grösser als 0,5 Millimeter und meist kleiner als 1 Zentimeter und teilweise nur mit der Stereolupe oder unter dem Mikroskop erkennbar sind, etwa Borstenwürmer oder kleine Krebse.
Meiofauna: Tiere, die grösser als 0,06 Millimeter und nur mit der Stereolupe oder dem Mikroskop erkennbar sind, beispielsweise Fadenwürmer oder sehr kleine Krebse. Foraminiferen gehören zwar in diese Grössenklasse, sind aber grosse, schalentragende Einzeller und zählen daher zu den Mikroorganismen: Organismen, die in der Regel nur unter dem Mikroskop erkennbar sind, wie Bakterien, Einzeller oder marine Pilze.
Martin Leuch
www.nzz.ch/2005/04/13/ft/articleCPMYC.html

Meeresräuber: Wachwechsel auf hoher See

Die intensive Befischung der Weltmeere hat deutliche Veränderungen im Nahrungsnetz zur Folge. Das berichten zwei kanadische Meeresbiologen im Fachblatt "Ecology". Indem Haie, Thunfische, Marline und andere Räuber der Hochsee immer seltener werden, springen kleinere Arten in die Bresche, können diese aber nicht ausfüllen.
www.scienceticker.info/news/EEEFkkZlpFOwcsxIqZ.shtml

"Millionen neuer Gene entdeckt"
Craig Venter ist unermüdlich. Sein umfangreichstes Projekt: Die Mikroorganismen der Weltmeere.

Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms hat ihn berühmt gemacht. Wirtschaftlich unabhängig, könnte sich der 1946 in Salt Lake City geborene Craig Venter zur Ruhe setzen, doch die Untersuchung der Gene ist für ihn zur Leidenschaft geworden.

Welt am Sonntag: Craig Venter, Sie sind derzeit mit ihrer Yacht Sorcerer II auf den Weltmeeren unterwegs, um die Genome der Bakterien in den Ozeanen zu katalogisieren, eine gewaltige Expedition.

Craig Venter: Ja, wir sind derzeit in Australien und werden dann den Indischen Ozean überqueren und zum Jahresende in Afrika sein. Wir rechnen damit, daß wir noch eineinhalb bis zwei Jahre unterwegs sein werden.

Die Expedition hat sich deutlich verzögert. Sie wollten jetzt bereits in Afrika sein.

Venter: Wegen schlechten Wetters und notwendiger Reparaturen konnten wir unseren Fahrplan nicht einhalten.

Was sind bisher die wichtigsten Ergebnisse dieser Expedition?

Venter: Wir entdecken eine Vielzahl neuer Lebensformen und Millionen neuer Gene, damit erweitern wir unser Wissen über die Evolution und den Gen-Pool auf diesem Planeten.

Warum ist das so wichtig?

Venter: Es werden Unsummen dafür ausgegeben, auf anderen Planeten nach Leben zu suchen, dabei verstehen wir noch gar nicht, welche Lebewesen und welche Vielfalt es hier auf der Erde gibt. Als wir mit unserem Projekt begannen, waren nur ein paar Duzend Rhodopsine (Sehpigmente), die auch im menschlichen Auge vorkommen, bekannt. Wir haben Tausende dieser Photorezeptoren gefunden und vermuten, daß sie evolutionsgeschichtlich zu den ältesten Proteinen gehören. Ähnliche Strukturen wie bei diesen Lichtrezeptoren sind auch bei Neurotransmittern im Gehirn zu finden.

Wie läuft Ihre Arbeit praktisch ab?

Venter: Wir filtern Meereswasser und nehmen etwa alle 200 Meilen Proben, die eine Vielzahl von Bakterien und Viren enthalten. Wir nutzen die Proben, um sogenannte Shotgun-Sequenzing-Datenbanken zu erstellen. Wir sequenzieren die DNA, setzen die Bauteile mit computergenerierten Algorithmen wieder zu längeren DNA-Strängen zusammen und analysieren sie, indem wir sie mit den Genomen bereits bekannter Arten vergleichen.

Nachdem Sie das menschliche Genom entschlüsselt haben, konzentrieren Sie sich jetzt eher auf das Leben an sich als auf den Menschen. Wie kam es dazu?

Venter: Es gibt drei Gruppen im Venter-Institut. Eine Gruppe beschäftigt sich mit den genetischen Grundlagen von Krebs, eine andere mit Genen und Umwelt und die dritte mit synthetischer Biologie. Es gab also keine Veränderung, sondern nur eine Erweiterung unserer Aufgaben.

Warum die zusätzlichen Aufgaben?

Venter: Nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms war ich als Wissenschaftler in der glücklichen Lage, mir aussuchen zu können, was ich für wichtig halte und woran ich arbeiten möchte. Ich halte die Erhaltung der Umwelt für wichtiger als fast alles andere und arbeite deshalb daran. Gleichzeitig versuchen wir im Institut, mit Hilfe unseres Wissens über das menschliche Genom wirklich praktikable Lösungen zu finden, um Krebspatienten zu helfen.

Welche Ziele verfolgen Sie mit dem Projekt, das biologische Alternativen zur Energiegewinnung sucht?

Venter: Wir wissen noch nicht, wie effektiv unsere Ansätze sein werden, aber die Menschen lassen jährlich 3,6 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre. Wir können das nicht unbegrenzt weitermachen, sonst überleben wir nicht. Wir suchen nach Wegen, wie unser Wissen über Biologie dazu beitragen kann, einen Teil des Kohlendioxids zu resorbieren. Wir suchen auch nach alternativen Treibstoffen, die beispielsweise mit Hilfe von Sonnenlicht produziert werden können.

Sie versuchen auch, künstliche Bakterien herzustellen, die Umweltschäden beseitigen können.

Venter: Mit dem Synthetischen-Genom-Projekt wollen wir ganz einfache Fragen über das Leben beantworten. Es ist ein Folgeprojekt des zweiten Bakterien-Genoms, das wir 1995 entschlüsselten und das nur 500 Gene hatte. Jetzt gehen wir der Frage nach, wie viele Gene für einfaches Leben überhaupt nötig sind.

Und das sind ungefähr 300?

Venter: Die Schätzungen liegen bei 300 bis 400, aber die einzige Möglichkeit, das wirklich herauszufinden, ist, ein Chromosom herzustellen und es auszuprobieren. Wir glauben auch, daß es künftig möglich sein wird, Zellen herzustellen, die Umweltschäden effektiv und weitreichend beseitigen können.

Wie lange wird es dauern, bis das gelingt?

Venter: Sicherlich mehrere Jahre - vielleicht glückt es innerhalb der nächsten zehn Jahre.

In Ihrem jüngsten Projekt untersuchen Sie die Luft in Manhattan auf Bakterien und Viren.

Venter: Wir wollen die Vielfalt der Mikroben in der Stadtluft besser verstehen. Es geht um Ökologie und biologische Vielfalt der Mikroben und um Stoffe, die die menschliche Gesundheit belasten.

Planen Sie ähnliche Projekte auch in anderen Städten, um Vergleiche ziehen zu können?

Venter: Es handelt sich in Manhattan um ein Pilotprojekt, so daß wir erst einmal ein paar Duzend Proben aus New York und Rockville im Bundesstaat Maryland untersuchen. Wenn sich das als so erfolgreich erweist, wie unser Ozean-Genanalyse-Projekt, dann werden wir viele Anwendungen finden, auch auf globaler Basis.

Warum ausgerechnet der New Yorker Stadtteil Manhattan?

Venter: Es ist die am dichtesten bevölkerte Region in den Vereinigten Staaten.

Versprechen Sie sich von Ihren Projekten wirtschaftlichen Nutzen?

Venter: Ach, ich spekuliere nicht gern, und es ist ein sehr großer Schritt von der Biologie, die es noch nicht gibt, hin zum wirtschaftlichen Wert. Aber einige Ökonomen sagen voraus, daß biologischer Wasserstoff-Treibstoff, wenn er wirtschaftlich produziert wird, ökonomische Auswirkungen von einer Billion Dollar jährlich haben könnte, damit hätte die Biotechnik viel mehr Wirtschaftskraft als sie jetzt mit der Herstellung von Arzneimitteln hat.

Jongleur der Gene
1992 gründete Craig Venter The Institute for Genomic Research (TIGR), das sich einen Namen machte mit der Entschlüsselung (Sequenzierung) der Erbanlagen von etlichen Dutzend Mikroorganismen. Im Mai 1998 hob der Genetiker Celera Genomics aus der Taufe. Erklärtes Ziel der Firma war die Sequenzierung des menschlichen Genoms. Seit 2002 existiert eine J. Craig Venter Science Foundation, unter deren Dach TIGR und die Venter-Gründungen The Center for the Advancement of Genomics (TCAG) und das Institute for Biological Energy Alternatives (IBEA) zusammengefaßt sind. Celera Genomics wird seit drei Jahren von der Mikrobiologin und Venter-Ehefrau Claire Fraser geleitet.

Gesundes Selbstvertrauen
-Anfang 2001 veröffentlichen Celera Genomics und ein internationales Konsortium gleichzeitig die erste Sequenzierung des menschlichen Genoms. Kurz darauf wird bekannt, daß Venter in seiner Firma sein eigenes Erbgut hatte sequenzieren lassen. Durch hämische Bemerkungen von Kollegen keineswegs eingeschüchtert, veröffentlichte er Ende 2003 die Sequenz eines Hundegenoms - das seines eigenen Pudels Shadow. Nach wie vor umstritten ist allerdings die von Venter angewandte Methode der "Whole Genome Shotgun"-Sequenzierung. Sie ist nachgewiesenermaßen sehr fehlerträchtig und bedarf der Korrektur und Ergänzung durch arbeitsintensivere Methoden.
Rolf H. Latusseck
www.wams.de/data/2005/04/10/671364.html

Fish Piracy a Growing Problem

Although Captain Hook and Bluebeard are long gone, pirates still sail the high seas around the world. In addition to hijacking and stealing from other ships, some of today's pirates plunder the oceans by illegally catching and selling finfish and shellfish, much of which unknowingly ends up on our dinner tables.

Controlling fish piracy is not a new concern, according to Jon G. Sutinen, professor of environmental and natural resource economics at the University of Rhode Island. As early as the 15th century, Scotland was policing its coastal fisheries. But in recent years the problem has grown considerably as regulations have increased, fish stocks have become depleted, and the value of some species has skyrocketed.

"Illegal, unregulated and unreported fishing is happening over a large expanse of ocean by people who are highly mobile and whose chance of being caught is very small," said Sutinen. "It's incredibly difficult to keep violations under control, especially when Coast Guard resources have been drawn away by homeland security and drug interdiction efforts."

Huge illegal trawlers travel the southern oceans in search of Patagonian toothfish - known in restaurants as Chilean sea bass – a species that grows and reproduces slowly. Abalone poaching in the Pacific Ocean is tied to international organized crime in Asia, as is the ornamental fish trade, which uses people on the edge of poverty to do the dirty work. "I'm concerned there's a simmering cauldron of violations we don't even know about," said the Kingston resident who has studied fisheries compliance and enforcement for more than two decades. Studies conducted by Sutinen in the late 1980s and early 1990s found that millions of dollars of undersized lobsters were marketed annually along the coast of the northeastern U.S., and the region's groundfish fishery exhibited a Wild West-like environment where the penchant among fishermen to violate regulations was great.

"Most fishermen are law abiding, and some are even altruistic and protective of the fishery. But for others, it depends on how well the system is working, and many believe it's not working," Sutinen said. "I'm convinced that here in New England it's just a small number of fishermen who fish illegally. But those that do are opportunistic and often well organized. Some will sell their catch at the back door of the local tavern." Sutinen estimated that 15 years ago some six to nine percent of the fish caught in New England were caught illegally, and he fears that t he level of illegal fishing may have grown since then. "Everything that puts pressures on fishermen to violate the law has increased: stricter regulations, deteriorating fish stocks, a strong market, and skepticism and anger over management practices."

Sutinen said that heavy-handed, coercive enforcement measures, while necessary, are not the only way to strengthen compliance. Since fisheries enforcement is very expensive and enforcement capacity low, he recommends fishery managers do more "compliance building." "We need to do a better job of coming up with rules and regulations that the fishermen understand and accept," he said. "We need to explain the basis for the decisions being made and marshal some degree of acceptance among the fishermen."

Sutinen believes that giving fishermen "exclusive use rights" for a particular area or share of the allowed catch would go a long way toward encouraging compliance. "Studies show that by giving them a greater stake in the fishery, they're more willing to invest in it and protect it from being plundered," he said. "Allocating use rights to a small group would work well - the fluke fishermen in Rhode Island are trying to implement this, for instance. By giving them some authority to manage the fishery themselves, they'll do so in a way that best suits the fish, the fishermen and the state."

Sutinen's current research focuses on trying to understand why people comply with regulations. "If we can understand that, we can make some scientifically sound recommendations for strengthening compliance," he said.
www.newswise.com/articles/view/510934/

In Israel wird ein Mittel gegen Quallengift entwickelt
Israelische Forscher testen, wie man sich vor den Giftharpunen der Quallen schützt und wie man sie nützt

Sommer, Sonne, Strand – die halbmondförmig geschwungene Bucht von Tel Aviv platzt an heißen Tagen aus allen Nähten. Bis zur alten Hafenstadt Jaffa drängen sich im Sommer an der »Copacabana des Mittelmeeres« die Leiber aneinander. Doch gerade in Ufernähe lauern knapp unter der Wasseroberfläche gemeine Geschöpfe. Steht der Wind ungünstig, werden die Strände des Heiligen Landes von einer glitschigen Plage heimgesucht.

Wer schon einmal Bekanntschaft mit giftigen Quallen gemacht hat, weiß, wie schmerzhaft eine solche Begegnung sein kann. Jedes Jahr erleiden schätzungsweise 150 Millionen Menschen Hautausschläge und Verbrennungen durch Quallenkontakte. Manchmal enden solche Berührungen für ahnungslose Schwimmer sogar tödlich. Das Nervengift der Portugiesischen Galeere zum Beispiel, ein in warmen Meeren verbreitetes Hohltier aus der Gattung der Staatsquallen, wirkt beinahe genauso stark wie das Gift der Kobra. Nun haben israelische Wissenschaftler ein Mittel gefunden, das bis zu zwei Stunden lang Schutz vor Quallenstichen verspricht.

Das Jordan Valley College von Zemachie liegt unweit der Stelle, an der sich an manchen Tagen bis zu 1000 Menschen gleichzeitig im träge fließenden Jordan taufen lassen. In einem Flachbau auf dem Campus hat sich die junge Biotech-Firma NanoCyte eingemietet. Hier erforscht das Meeresbiologen-Ehepaar Tami und Amit Lotan die Jagd- und Verteidigungsmechanismen der Unterwasserwelt und besonders die der Quallen- und Seeanemonen. In ihrer 700 Millionen Jahre währenden Evolution haben diese Weichtiere Nesselkapseln entwickelt, aus denen sie winzige Giftpfeile direkt in die Haut abschießen können. Der »Schuss« der Meduse wird, wie bei der Seeanemone auch, durch die Berührung mit der Haut ausgelöst. Die Qualle »erkennt«, ob es sich bei der Berührung um einen weiteren Tentakel, um Beute oder einen Feind wie den Menschen handelt. Menschliche Haut gibt eine Substanz ab, auf die die Nesselzellenrezeptoren reagieren. Diese Information wird durch Botenstoffe an die Nesselkapsel weitergereicht.

Darauf geschieht in der Kapsel Erstaunliches: In Sekundenbruchteilen entsteht der enorme Druck von 150 bis 200 Atmosphären – der 200fache Luftdruck eines Autoreifens. Das aufgerollte Mikroprojektil in der Nesselkapsel wird mit dem 40000fachen der Erdbeschleunigung abgefeuert. Dieser »Kuss der Meduse« gehört zu den schnellsten Bewegungen, die je in der Natur beobachtet wurden. Wie ein Hochgeschwindigkeitsgeschoss durchdringt die Harpune das Stratium corneum, die widerstandsfähige Hornschicht der Haut, und das Quallengift gelangt in die Blutbahn.

»Natürlich kann man mit solchen Werten die Hornschicht unserer Haut leicht überwinden«, sagt Tami Lotan. Innerhalb der mehr als 50000 verschiedenen Spezies von Seeanemonen, Koral- len oder Quallen, die solche Pfeile verschießen, findet sich eine unglaubliche Variation dieser Nesselkapseln. Einige haben acht Millimeter lange Injektoren. »Damit kommen sie bis in den Muskel«, versichert die kleine, rundliche Mittvierzigerin. Diese aus Kollagen, einem Gerüstprotein, bestehenden Injektoren zersetzen sich schon nach ein paar Stunden und werden vom Körper abgebaut.

Allerdings gibt es auch Tiere, denen die giftigen Harpunen nichts anhaben können. Der aus dem Trickfilm Findet Nemo bekannte Anemonen- oder Clownfisch wohnt sogar mitten zwischen den tödlichen Tentakeln der Seeanemone. Das brachte Tami Lotan und ihren Mann Amit auf eine Idee: Sie untersuchten den Schleim auf der Haut des Clownfisches und fanden darin verschiedene Schutzsubstanzen. Daraus entwickelten die Forscher eine synthetische Lotion, die vor dem Angriff der Nesselzellen schützt. Eine Wasser abstoßende Komponente der Lotion soll verhindern, dass die Zellen überhaupt mit der Haut Kontakt aufnehmen. Weitere Substanzen blockieren die Sensoren der Zelle, stoppen die Signale in ihrem Inneren und verhindern so den Druckaufbau in der Kapsel. Obendrein wurde die Lotion noch mit einem Sonnenschutzfaktor versehen.

Kein Wunder, dass diese neue Kombination von Sonnenmilch und Quallenschutz auf reges Interesse in der Kosmetik- und Pharmaindustrie stößt. Auch der deutsche Kosmetikriese Beiersdorf (Nivea) beobachtet die Entwicklung genau, denn ein zusätzlicher Quallenschutz in der Sonnenmilch ließe sich sicher gut vermarkten. Seit etwas mehr als einem Jahr arbeitet die Hamburger Firma mit Amit Lotan zusammen. »Es gibt auf dem Gebiet des Quallenschutzes nicht viele Experten. Und Amit Lotan ist sicherlich einer davon«, sagt Martin Sugar, Produktentwickler von Beiersdorf. »Schon aus diesem Grund sind seine Forschungsergebnisse für uns wichtig. Noch warten wir auf genauere Wirksamkeitsstudien mit unseren Produkten. Wenn wir Sonnenmilch mit Quallenschutz anbieten, muss der auch 100-prozentig funktionie- ren.«

An der amerikanischen Stanford University wurde die Wirkung der Lotion bereits überprüft. 24 Freiwilligen wurden 45 Minuten lang Quallententakel auf die Unterarme gelegt, die zuvor bei der Hälfte der Gruppe mit Quallenschutz präpariert worden waren. Während bei allen ungeschützten Probanden Rötungen, Hautausschläge und Schwellungen auftraten, konnten die Hautärzte bei den zwölf Freiwilligen, die den Quallenschutz erhalten hatten, keinerlei sichtbare Veränderungen feststellen. Lediglich zwei der Teilnehmer berichteten von »mildem Unwohlsein«. »Zwar konnte die Salbe Quallenstiche nicht vollständig verhindern«, berichtet Alexa Kimball, Hautärztin und Direktorin für klinische dermatologische Studien an der Universitätsklinik, »aber selbst wenn die Creme keinen 100-prozentigen Schutz gewährleistet, ist mir persönlich etwas Schutz lieber als gar keiner.« Die amerikanische Gesundheitsbehörde FDA hat den Quallenschutz schon zugelassen. Auch in Deutschland, Österreich und der Schweiz kann man die Creme in der Apotheke kaufen.

Bei der Erforschung der Nesselzellen kam Tami Lotan eine weitere gute Idee: Könnte man die Injektoren von Seeanemonen mit Medikamenten laden, um sie durch die Hornschicht der Haut hindurch in den Körper zu schießen? In ihrem Labor melken die Wissenschaftler heute aus den Tentakeln gezüchteter Seeanemonen Millionen Nesselkapseln. Gereinigt, vom Gift befreit und mit einem Medikament neu geladen, sind sie das ideale Vehikel, um Wirkstoffe punktgenau anzuwenden. Denn selbst sterilisiert und in Puderform behalten diese Kapseln beim Kontakt mit der Haut die ganz besondere Fähigkeit des enormen Druckaufbaus. Während sich der Druck aufbaut, strömt die mit dem Medikament versetzte Umgebungsflüssigkeit in die Kapsel und lädt den abschussbereiten Injektor.

»Wir sind daran gewöhnt, eine Pille zu nehmen, und haben dann das Medikament überall im Körper. In der Leber, der Niere – obwohl wir es dort gar nicht haben wollen«, sagt Lotan. »Die andere Option wäre eine Salbe. Denn wenn wir die Hornschicht überwinden, sind wir bereits im Körper.« Das Forscherpaar hat bereits mit der Entwicklung eines lokalen Betäubungsmittels angefangen: »Einfach die Salbe auf die Haut, fünf Minuten warten, und die Betäubung setzt ein. Fünf Minuten, und Sie können an der Hautstelle operieren.« Betäubende Cremes und Pflaster, die heute verfügbar sind, entfalten ihre Wirkung innerhalb einer Stunde. Die bis zu 500000 Nano-Injektoren, die pro Quadratzentimeter in die Haut eindringen können, applizieren den Wirkstoff viel genauer und effizienter als herkömmliche Methoden. Erste israelische Untersuchungen mit 50 Freiwilli