Forschung

Was die Forschung untersucht und herausfindet, wird durch  Wissenstransfer greifbar und verständlich.
Und ermöglicht so sinnvolles und effektives Handeln für die Meere .

Methan-Oasen der Tiefsee ergründet

Mehrere rote Röhrenwürmer wachsen auf einem Stein.

© NOAA / Wikimedia Commons

Pressemitteilung, 27.06.2005, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Kieler und Bremer Meereswissenschaftler erforschen Lebenszusammenhänge

Ein deutsch-amerikanisches Forscherteam hat eine reiche Tierwelt in der Tiefsee vor Costa Rica entdeckt. Dort, am pazifischen Kontinentalrand vor Zentralamerika, tritt Methan aus dem Erdinneren an submarinen Kuppen und Hangrutschungen aus. Anders als auf dem Land und in der lichtdurchfluteten Zone des Meeres, wo das Leben von der Sonne abhängig ist, bildet hier Methan die Lebensgrundlage für einen dichten, weißen Bakterienrasen, Röhrenwürmer und Muscheln, die den Ozeanboden in großen Feldern bedecken.

Erstmals konnte nun eine Methanquelle am Meeresboden vor Costa Rica, die von Kieler Wissenschaftlern entdeckt worden war, direkt mit dem amerikanischen Tiefsee-Tauchboot ALVIN im Detail untersucht werden.

Die größte Überraschung war die Entdeckung eines „Waldes“ von Röhrenwürmern, die einen untermeerischen Steilhang besiedeln und deren Wohnröhren bis zu 1,5 Metern aus dem felsigen Untergrund herausragen. Die Röhrenwürmer bedecken dabei ein Areal von der Größe zweier Fußballfelder – eine der dichtesten und größten Ansammlungen dieser Tiere weltweit. Die Würmer nutzen das beim Abbau von Methan frei werdende Sulfid als Energiequelle. Dr. Warner Brückmann vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften an der Universität Kiel, hatte damit nicht gerechnet: „Wir kennen diese Röhrenwürmer aus verschiedenen kleinen Vorkommen in unserem Arbeitsgebiet und aus anderen Bereichen, zum Beispiel von Mittelozeanischen Rücken. In so großer Anzahl und Dichte haben wir sie aber bislang noch nirgendwo beobachtet.“

Die 10-tägige Expedition gehört in den Rahmen des Sonderforschungsbereiches „Volatile und Fluide in Subduktionszonen“ (SFB 574), der Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften verbindet. Auf deutscher Seite wurde der Geologe Brückmann begleitet von der Kieler Geochemikerin Ulrike Schacht und Helge Niemann, einem Biologen am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen. Die US-amerikanischen Partner kamen vom Scripps Institut für Ozeanographie, San Diego, und der Universität Hawaii.

Der Tiefseegraben vor Mittelamerika bildet die Nahtstelle zwischen Ozean und Kontinent, an der große Mengen wasserreicher Sedimente unter die Festlandsplatte geschoben werden. Auf dem Weg in immer größere Tiefe entstehen mit dem Gas Methan angereicherte Fluide, die unter der Last des Kontinents aus den Sedimenten ausgedrückt werden und durch kilometertief hinabreichende Risse ihren Weg zurück an den Meeresboden finden. Bei diesem Aufstieg reißen die unter hohem Druck stehenden Fluide die umgebenden Sedimente mit sich und häufen diese am Meeresboden auf – so bilden sich Schlammvulkane am unterseeischen Kontinentalhang in einer Tiefe von etwa 1000 Metern.

Das in den Fluiden gelöste Methan wird von spezialisierten Mikroorganismen unter Sauerstoffausschluss mit Sulfat zu Kohlendioxid und Sulfid umgesetzt. Letzteres bildet die Basis für ein artenreiches Ökosystem von fadenförmigen Bakterien sowie spezialisierten Muscheln. So wie in der uns vertrauten Welt Pflanzen die Nahrungsgrundlage für Tiere und Menschen bilden, so sind es an den Methanquellen diese Mikroorganismen. Vergleichbar einer Wiese mit grasenden Kühen, konnten erstmals Tiefseekrebse beobachtet werden, die diesen dichten Bakterienrasen abweideten. Im Gegensatz zu dem umliegenden, wüstenhaft erscheinenden Meeresboden sind die Methanquellen also eine Oase des Lebens.

Der Sonderforschungsbereich 574 wurde im Jahr 2000 eingerichtet. Kieler Forscher von Universität und Leibniz-Institut für Meereswissenschaften erkunden die geologischen Prozesse an Kontinentalrändern. In den so genannten Subduktionszonen, an denen sich die tektonischen Platten übereinander schieben, entstehen die stärksten Erdbeben und Vulkanausbrüche. Der Stoffaustausch der hier stattfindet, ist ein wichtiger Regelfaktor für das globale Klima. Methanquellen gehören zu einem der Hauptmerkmale der Subduktionszonen.

Sonderforschungsbereiche werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert und fördern herausragende interdisziplinäre Forschungsschwerpunkte, die Probleme von ganz unterschiedlichen Seiten erkunden.

Diese Pressemitteilung findet ihr bei der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.

Einzeller, sogenannte Archaeen, spielen für die Umsetzung von Methan eine wichtige Rolle. Außerdem finden sich große Mengen an Methan nicht nur in der Tiefsee, sondern auch in Permafrostböden. Mehr darüber könnt ihr in unserem Tiefsee– und Forschungsblog nachlesen.

WWF: Die Mär vom wissenschaftlichen Walfang

verschiedene Stücke von Walfleisch abgepackt in Styroporschalen und Frischhaltefolie in japanischem Supermarkt

© CC BY 3.0 / Wikimedia Commons

Pressemitteilung, 13. Juni 2005, WWF

Trotz Fangverbot hat Japan in den vergangenen 20 Jahren mehr als 7000 Mink-, Pott-, Sei- und Brydeswale gejagt und getötet – angeblich zu wissenschaftlichen Zwecken. Zur Erforschung der Wale sei deren Fang unvermeidbar, so die Japaner. Im Vorfeld der diesjährigen Tagung der Internationalen Walfangkommission IWC in Südkorea deckt eine WWF-Studie auf: Keines der Argumente, die die Notwendigkeit des Walfangs belegen sollen, hält einer wissenschaftlichen Überprüfung stand. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Japans Forschungsprogramm ein kaum verhülltes Mittel ist, um den japanischen Markt mit Walfleisch zu versorgen.

Nach Ansicht des WWF ist es mit modernen Methoden heute möglich, Wale zu erforschen, ohne sie dabei zu töten. Japan dagegen  eines der am höchsten entwickelten Länder der Welt  arbeitet im 21. Jahrhundert noch mit den Methoden von 1940. Volker Homes, Walexperte beim WWF-Deutschland, erklärt die Fortschritte: „Mit einem speziellen Pfeil können Wissenschaftler den Walen völlig unbedenklich kleine Gewebeproben entnehmen. Genetische Untersuchungen der Proben lassen dann Rückschlüsse auf Geschlecht, Alter und Verwandtschaftsbeziehungen zu.“ Selbst Nahrungsgewohnheiten lassen sich auf diese Weise besser erforschen. „Während der Mageninhalt eines toten Wals nur verrät, was er kurz zuvor gefressen hat, geben die Gewebeproben auch Hinweise auf langfristige Ernährungsweisen“, so Homes.

Einen weiteren Hinweis auf die Qualität der japanischen Walforschung gibt die Anzahl der in wissenschaftlichen Fachmagazinen veröffentlichen Artikel: Keine einzige der vorgelegten Studien konnte die Mindestansprüche der Zeitschriften erfüllen. WWF-Artenschützer Homes: „Die Ergebnisse des japanischen Walfangprogramms sind so dürftig, dass sie dem kritischen Blick internationaler Walexperten nicht standhalten.“

Das Fangverbot auf Großwale wurde 1982 von den Mitgliedsstaaten der IWC verabschiedet und trat 1986 in Kraft. Noch im selben Jahr startete Japan sein Forschungsprogramm. Seitdem haben die japanischen Vertreter immer wieder versucht, die IWC zu einer Aufweichung des Fangverbots und der Wiederaufnahme des kommerziellen Walfangs zu bewegen. Bisher scheiterten alle Anträge am Widerstand der Nationen, die sich für den Schutz der Meerestiere einsetzen. In diesem Jahr könnten die Walfangstaaten erstmals eine Mehrheit erreichen.

Der WWF ist bereits seit vielen Jahren für den Schutz der Wale aktiv und wird sich auf der bevorstehenden IWC für die Meeressäuger einsetzen. Das langfristige Ziel ist es, überlebensfähige Populationen aller Wal- und Delfinarten in ihrem ursprünglichen Verbreitungsgebiet aufzubauen und zu erhalten.

Diese Pressemitteilung vom WWF findet ihr beim Presseportal.

Weitere Informationen erhaltet ihr in der Pressemitteilung 57. Internationale Walfang Kommission beendet Wie steht es um den Schutz der Wale? Im Namen der Wissenschaft: Vom Seziertisch über den Ladentisch und in dem Artikel Delfine: Beifang tödlicher als Jagd vom 10.06.2005 bei Scinexx.

AWI: Nördlichstes Meeresforschungslabor der Welt fertig gestellt

Wellblechgebäude vor kahlem Berg nahezu ohne Schnee am Wasser

© CC BY-SA 3.0 / Wikimedia Commons

Pressemitteilung, 31. Mai 2005, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

In Ny-Ålesund auf Spitzbergen wird der norwegische Ministerpräsident Kjell Magne Bondevik am 1. Juni in Anwesenheit zahlreicher nationaler und internationaler Gäste das nördlichste Meeresforschungslabor der Welt einweihen. Das neue Labor wird von Kings Bay AS betrieben, einem norwegischen Staatsunternehmen, das die Infrastruktur im Forschungsstandort Ny-Ålesund zur Verfügung stellt. Die Baukosten von umgerechnet etwa 4 Mio. Euro wurden zum Großteil vom norwegischen Staat aufgebracht.

Spitzbergen gehört zu einer der nördlichsten Inselgruppen der Arktis. Der frühere Bergbauort Ny-Ålesund an der Westküste ist heute ein internationales Zentrum der modernen Arktisforschung und Umweltüberwachung. Insgesamt acht Nationen, die mit ihren Forschungsstationen dauerhaft in Ny-Ålesund vertreten sind, waren an der Planung des Meereslabors beteiligt. Nach der Grundsteinlegung im Juni 2004 entstand in nur einjähriger Bauzeit ein speziell auf die biologische Forschung ausgerichtetes Labor, das als neustes Gebäude den arktischen Forschungsstandort Ny-Ålesund komplettiert. ““Das ist ein großer Tag für Kings Bay AS und die Arktisforschung, da wir nun so weit sind, dass auch das letzte und wichtige naturwissenschaftliche Fachgebiet seine Einrichtung hat“, so Knut M. Ore, Aufsichtsratsvorsitzender der Kings Bay AS.

Jedes Jahr nutzen Forscher aus rund 20 Nationen die idealen Bedingungen in Ny-Ålesund, um biologische Forschung mit Untersuchungen der Atmosphäre und der Geologie der Arktis zu verknüpfen. Damit ist der Standort bestens geeignet, um globale Umweltveränderungen und deren Auswirkungen zu verfolgen. Seit 1988 arbeiten Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Ny-Ålesund. Im August 1991 wurde die deutsche Forschungsstation ““Koldewey“ eingeweiht. Das Alfred-Wegener-Institut betreibt seit 2003 mit dem französischen Polarforschungsinstitut Paul Emile Victor (IPEV) in Ny-Ålesund eine kooperative Forschungsbasis. Mit über zehn Jahren Forschungserfahrung in Ny-Ålesund standen die Meeresbiologen des Alfred-Wegener-Instituts bei Planung und Bau des neuen Labors als wissenschaftliche Partner zur Seite.

Das Meeresforschungslabor stellt den Wissenschaftlern mehrere Laborräume mit speziell auf die Meeresforschung ausgerichteter Ausstattung zur Verfügung. Dazu gehören Hälterungsbecken mit direkter Frischwasserversorgung aus dem Fjord, mehrere Wärme- und Kälteräume sowie eine mit eigener Druckkammer ausgestattete wissenschaftliche Tauchbasis. Das Labor stand lange auf der Wunschliste der Arktisforscher und wartet mit seinem hohen technischen Standard jetzt auf die Nutzung von Meeresforschern aus aller Welt.

Diese Pressemitteilung findet ihr beim AWI.

Weitere Informationen erhaltet ihr hier.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der gemäßigten sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der fünfzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Universität Hamburg: Wieviel CO2 gelangt ins Meer?

schwarz-weiß Bild, auf dem ein kleines Fischerboot in Wellen und Regen zusahen ist.

© Free-Photos / Pixabay

Pressemitteilung, 27. Mai 2005, Universität Hamburg

Seit Anfang Mai arbeiten Wissenschaftler im Zentrum für Meeres- und Klimaforschung (ZMK) der Universität Hamburg zusammen mit Kollegen an der Universität Heidelberg in dem neuen Projekt „Einfluss von Wind, Regen und Oberflächenfilmen auf die CO2-Transfergeschwindigkeit zwischen Atmosphäre und Ozean“, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bis Ende April 2008 mit ca. 230 000 Euro gefördert wird.

Beim sogenannten Treibhauseffekt binden Kohlendioxid (CO2) und einige andere Gase einen Teil der Sonnenenergie in der Erdatmosphäre – und können dadurch klimatische Bedingungen wie Hitze und Kälte, Regen und Dürre oder Häufigkeit und Stärke von Stürmen weltweit verändern. Inwiefern und in welchem Zeitraum der stetig steigende CO2-Gehalt in der Atmosphäre sich auf das globale Klima auswirken wird, kann gegenwärtig nur grob vorhersagt werden.

Der Grund dafür ist, dass die Anteile von CO2, die in der Atmosphäre verbleiben oder vom Ozean unter unterschiedlichen Bedingungen aufgenommen bzw. freigesetzt werden, nur ungenügend bekannt sind. Dieses Wissen ist jedoch eine Voraussetzung für die Verbesserung der komplexen Simulationsmodelle, die physikalische und chemische Zustandsänderungen in der Atmosphäre und im Ozean berechnen und Vorhersagen über künftige Klimaänderungen ermöglichen.

Grundlegende Informationen zum Gastaustausch zwischen Luft und Wasser können nur unter kontrollierten Experimentalbedingungen gewonnen werden, wie sie im Windwellenkanal der Universität Hamburg gegeben sind. Weltweit gehört er zu den wenigen Forschungseinrichtungen, die derartige Untersuchungen in großem Stil zulassen. Im Rahmen des neuen Forschungsprojektes sollen nun mit Hilfe dieser Versuchsanlage neuartige Gasaustauschexperimente unter kontrollierten physikalischen Randbedingungen durchgeführt werden, um den CO2-Transfer zwischen Ozean und Atmosphäre und seine Abhängigkeit von Umweltbedingungen besser zu verstehen.

Die Pressemitteilung findet ihr auf der Seite von der Hamburger Universität.

Weiterführende Informationen erhaltet ihr in diesen PDF-Dokumenten:

Bestimmung des zeitabhängigen CO2– Gasaustauschs über dem globalen eisfreien Ozean unter Verwendung von Winddaten aus satellitengestützten Messungen

F54 Gasaustausch  Wechselwirkung zwischen Ozean und Atmosphäre

Haifischknorpel: Keine Wirkung gegen Krebs

Ein Hai schwimmt knapp über dem sandigen Meeresgrund. Sonne scheint von oben herab

© Gerald Schömbs / unsplash

Rochester (USA) – Knorpelpräparaten aus Haifischen wird eine Krebs hemmende Wirkung zugeschrieben. Diese durch klinische Untersuchungen bisher nicht bewiesene Behauptung haben amerikanische Wissenschaftler jetzt in einer Placebo-kontrollierten Doppelblindstudie überprüft.

Patienten mit Brust- oder Darmkrebs in fortgeschrittenem Stadium, die mit Standardverfahren behandelt wurden, erhielten zusätzlich drei- bis viermal täglich ein Haifischknorpelpräparat oder ein Placebo. Die Auswertung der medizinischen Daten von 85 Probanden ergab keine Unterschiede in der Überlebensdauer, berichten die Forscher im Fachblatt „Cancer“ der American Cancer Society. Auch die Lebensqualität verbesserte sich durch die Einnahme der Substanz nicht. Das Knorpelpräparat löste vielmehr Nebenwirkungen aus, die dazu führten, dass eine große Zahl der Testpersonen bereits nach einem Monat die Studie abbrechen mussten.

„Die Studie lieferte keinerlei Hinweise darauf, dass Haifischknorpel eine Wirkung auf fortgeschrittenen Brustkrebs oder das kolorektale Karzinom besitzt“, schreiben Charles Loprinzi von der Mayo Clinic in Rochester und seine Kollegen. Andere Untersuchungen an Zellkulturen und Tieren hatten ergeben, dass Substanzen aus Haifischknorpel das Wachstum neuer Blutgefäße hemmen und daher möglicherweise auch die Entwicklung von Krebstumoren aufhalten könnten. Zudem hält sich das inzwischen widerlegte Gerücht, dass Haifische aufgrund solcher schützenden Substanzen niemals an Krebs erkranken würden.

Jedoch gilt: Haifischknorpel – Keine Wirkung gegen Krebs!

Joachim Czichos für DEEPWAVE

IDW: Deutsch-britische Messkampagnen zur Untersuchung der Stärke des „Golfstroms“

Forschungsschiff Charles Darwin wird beladen

© Vanyablue / Wikimedia

Pressemitteilung, 26. Mai 2005, Informationsdienst Wissenschaft

Max-Planck-Institut für Meteorologie

Prof. Dr. Jochem Marotzke, Geschäftsführender Direktor des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) in Hamburg, kehrte gerade von einer Messkampagne auf einem britischen Forschungsschiff („Charles Darwin“) zurück, die der Untersuchung der thermohalinen Zirkulation im Nordatlantik galt.

Prof. Marotzke, der im Jahre 2003 vom Southampton Oceanography Centre (jetzt National Oceanography Centre Southampton) an das MPI-M kam, hat enge Kontakte zur britischen Forschung. Das Forschungsprojekt RAPID MOC hat er selbst noch in Großbritannien initiiert.
In dem Forschungsprojekt wird anhand von verschiedenen ausgebrachten Verankerungen die meridionale nordatlantische Zirkulation, die sowohl die nordwärts gerichtete warme Strömung als auch das in die Tiefe absinkende südwärts strömende Wasser umfasst, untersucht. Dieses Strömungssystem ist verantwortlich für das milde Klima in Nordwesteuropa. Plötzliche Änderungen in der atlantischen Zirkulation können zu Abkühlungen in unseren Breiten um 3-5°C führen. Dies haben Szenarienrechnungen einiger Klimamodelle sowie paleoklimatische Daten gezeigt. Das Projekt RAPID MOC will in erster Linie ein Prototyp-System entwickeln, mit dem man die Stärke und Struktur der MOC (Meridional Overturning Circulation) beobachten kann.
Dazu wurden im April 2004 19 Verankerungen entlang von 26.5°N quer durch den Atlantik ausgebracht, um die Gesamtzirkulation zwischen den Bahamas und der afrikanischen Küste zu vermessen. An diesen Verankerungen können von der Wasseroberfläche bis zum Boden Dichteprofile gemessen werden. Bis 2008 werden die Verankerungen jährlich aufgenommen und wieder ausgebracht. Das Projekt ist ein Gemeinschaftprojekt, an dem das National Oceanography Centre Southampton, die Universität Miami, das Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, das Spanish Institute of Oceanography und das Max-Planck-Institut für Meteorologie teilnehmen.
Prof. Marotzke hat bisher an beiden Messkampagnen im April 2004 und 2005 teilgenommen. Im April 2005 wurden 12 von 13 Verankerungen aufgenommen und 14 Verankerungen sowie 4 Bodendruckmesser ausgebracht. Die verloren gegangene Verankerung wurde offenbar von Fischereischiffen abgerissen.
Mit ersten Ergebnissen wird Ende 2005 gerechnet.

Diese Pressemitteilung findet ihr beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

UPDATE: Eine Pressemitteilung aus 2007 enthält neue Informationen.

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