Tiefsee

Das unerforschteste und unereichbarste Ökosystem der Erde birgt Wunder und Überraschungen.
Doch sind wir dabei, es irreversibel zu zerstören.

Wohnort Plastikmüll: Neue Biodiversität in der Tiefsee

Zwischen mehreren Korallen liegt eine Plastiktüte auf dem Meeresgrund.

© Wolf Wichmann

Pressemitteilung, 18.02.2021, Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns

Ein internationales Forscherteam findet einen neuen Hotspot der Biodiversität – und zwar ausgerechnet im Plastikmüll, der sich seit Jahrzehnten in den Tiefseegräben der Erde ansammelt. An der Bestimmung der Müllbewohner war auch der SNSB-Zoologe Bernhard Ruthensteiner beteiligt. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten die Wissenschaftler*innen kürzlich in der zoologischen Fachzeitschrift Environmental Science & Technology Letters.

Plastikmüll in den Ozeanen der Erde sammelt sich auch in der Tiefsee und gefährdet die dort lebenden Organismen. Forscher berichten, dass sich Anhäufungen von größeren Plastikteilen über Jahrzehnte hinweg sogar in Tiefseegräben finden. Laut einer neuen Studie entwickelt sich in den untermeerischen Müllansammlungen allerdings ein artenreiches Ökosystem. Die Wissenschaftler*innen sprechen von einem „neuen Hotspot der Biodiversität“.

Ein internationales Forscherteam um Xikun Song von der Universität Xiamen in China, ehemaliger Gastwissenschaftler an der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) hat nun unter anderem Plastikmüll in einem Tiefseegraben im Südchinesischen Meer mit Hilfe eines bemannten Tauchboots untersucht. In einer Tiefe von 1.700-3.200 m lagern dort rund 52.000 Plastikteile pro Quadratkilometer.

Den Forscher*innen gelang es insgesamt 33 Plastikstücke aus Tiefen bis zu 3.200 m vom Meeresboden an die Oberfläche zu befördern. Interessant für die Zoolog*innen war aber nicht der Müll an sich, sondern die insgesamt fast 1.200 Organismen, die offensichtlich auf und in den Lebensmittelverpackungen, Tüten oder Flaschen lebten.

Im Gegensatz zu bisherigen Studien zu Tiefseeplastik wurde hier eine genaue Erfassung der assoziierten Fauna vorgenommen. Zur Bestimmung wurden unter anderem modernste molekularbiologische und bildgebende Methoden herangezogen. Hierbei war auch der Münchner Zoologe Bernhard Ruthensteiner, Kurator an der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM), beteiligt – bestimmte Organismengruppen konnten insbesondere mit Hilfe von Mikro-Computertomographischen 3D Rekonstruktionen identifiziert werden. Insgesamt fanden die Forscher*innen 49 Arten von auf dem Meeresboden lebenden Organismen. Darunter waren etliche festsitzend lebende Tiere wie Pilze, Korallen oder Seepocken, aber auch freilebende parasitische Flachwürmer und Schnecken. Häufigste Bewohner waren die festsitzenden Polypen von Schirmquallen (Scyphozoa) sowie zumeist noch nicht ausgewachsene Armfüßer (Brachiopoden), das sind Schalentiere, die äußerlich den Muscheln ähneln. „Die Formenfülle aber auch die Individuendichte auf einzelnen Stücken hat uns überrascht. Auffallend häufig waren Reproduktionsstadien wie Schneckeneier oder die Bildungsstadien von Quallen“, erklärt Bernhard Ruthensteiner.

Die Forscher*innen vermuten, dass die Ansammlungen von Plastikmüll in der Tiefsee die Ausbreitung bestimmter Meeresorganismen fördern und damit auch zu Veränderungen in Meeresökosystemen führen können.

Diese Pressemitteilung findet ihr bei idw – Informationsdienst Wissenschaft

Erfahrt mehr über die Tiefsee bei unserer Kampagne DEEP SEA und in unserem Tiefseeblog.

Schätze am Meeresboden schützen

Eine gemalte Darstellung vom Tiefseebergbau

© WWF Portugal

Pressemitteilung, 10.02.2021, WWF

WWF: Tiefseebergbau ist eine vermeidbare Umweltkatastrophe / Weltweites Moratorium gefordert

Der heute veröffentlichte WWF-Bericht „In Too Deep: What We Know, And Don’t Know, About Deep Seabed Mining“ skizziert die wichtigsten ökologischen und sozialen Risiken des Tiefseebergbaus, die mit der Zulassung dieser Industrie verbunden wären. Laut WWF hätte der kommerzielle Abbau von marinen mineralischen Rohstoffen wie Kobalt, Lithium und Nickel in Tausenden Metern Wassertiefe aller Voraussicht nach zerstörerische Auswirkungen auf die Ökosysteme und die Artenvielfalt der Tiefsee.

Auch die globale Fischerei, Lebensgrundlage von weltweit etwa 200 Millionen Menschen, insbesondere in Entwicklungsländern, könnte beeinträchtigt werden. Außerdem könnten großflächige Eingriffe am Meeresgrund die Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe im Meer gefährden.

„Einige industrielle Akteure behaupten, dieser Rohstoffabbau in der Tiefsee sei notwendig, um die Nachfrage nach Mineralien zu befriedigen, die in Batterien für Elektroautos und in den elektronischen Geräten in unseren Taschen stecken. Aber hier sind die Prioritäten wohl falsch gesetzt“, sagt Tim Packeiser, WWF-Experte für Tiefseebergbau. „Wir können unsere bereits belasteten Meere nicht noch weiter zerstören. Stattdessen sollten vorhandene Materialien besser recycelt werden. Statt einen Run auf die Tiefsee zu eröffnen, müssen wir in die Entwicklung rohstoffsparender Produktionsweisen und alternativer Produkte investieren und insgesamt unseren Verbrauch senken.“ Die Unterstützung des industriellen Tiefseebergbaus läuft der Idee einer Kreislaufwirtschaft und den Zielen der Agenda 2030 der Vereinten Nationen zuwider.

Auch die Behauptungen von Tiefseebergbau-Akteuren hinsichtlich der Möglichkeiten, Umweltschäden zu mindern, betrachtet der WWF skeptisch. „Angesichts der Langsamkeit der Tiefseeprozesse ist es unwahrscheinlich, dass sich zerstörte Lebensräume innerhalb menschlicher Zeiträume erholen. Vorsorge muss deshalb das leitende Prinzip für alles Handeln in der Tiefsee sein“, betont Tim Packeiser. Durch Bergbauaktivitäten am Meeresgrund aufgewirbelte Sedimente und der Wiedereintrag von Abraum ins Meer können riesige Trübungswolken bilden, die mit den Meeresströmungen weit über die eigentlichen Abbaugebiete hinausgetragen werden. Letztlich tragen die Allgemeinheit und der gesamte Planet die Risiken, während sich die wirtschaftlichen Vorteile des Tiefseebergbaus auf wenige Unternehmen beschränken werden. Dabei gilt der Meeresboden außerhalb nationalstaatlicher Grenzen laut Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen als „Gemeinsames Erbe der Menschheit“.

Der WWF fordert ein weltweites Moratorium für den Tiefseebergbau, bis die ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen umfassend verstanden sind und bis bewiesen ist, dass Tiefseebergbau in einer Weise betrieben werden kann, die den effektiven Schutz der Meeresumwelt gewährleistet und den Verlust der Artenvielfalt verhindert. Zudem sollten zuvor alle alternativen Möglichkeiten, unseren Rohstoffverbrauch durch Kreislaufwirtschaft zu minimieren, ausgeschöpft werden. „Mit dem Wissensstand von heute ist Tiefseebergbau ein unverantwortliches Risiko. Bevor nicht bewiesen ist, dass großflächiger Rohstoffabbau ohne erhebliche Auswirkungen auf die hochsensiblen Lebensgemeinschaften der Tiefsee betrieben werden kann, darf gar nicht erst damit begonnen werden. Die Tiefsee selbst ist der Schatz“, so Tim Packeiser.

Diese Pressemitteilung und den zugehörigen WWF Report „In Too Deep: What We Know, And Don’t Know, About Deep Seabed Mining findet ihr beim WWF.

Weitere Informationen zum Tiefseebergbau könnt ihr bei unserer Kampagne DEEP SEA und in unserem Tiefseeblog nachlesen.

So tarnen sich Fische in der finsteren Tiefsee

Ein kleiner Laternenfisch schwimmt durch die schwarze Tiefsee

© Noé Sardet / Unsplash

Auf den ersten Blick ähneln sich Paradiesvögel und Tiefseefische gar nicht. Doch die schwarze Färbung der Vogelfedern und der schwarze Körper der Fische haben etwas gemeinsam: bei ihrer Farbe handelt es sich um das schwärzeste Schwarz im Tierreich. Das hat ein Forscherteam bei der Untersuchung von 18 Tiefseefischen herausgefunden. Sie konnten feststellen, dass ihr Schwarz nur 0,05 Prozent des auftreffenden Lichts reflektiert – genau wie bei Federn des Paradiesvogels. Die dunkle Farbe bietet ihnen sowohl Schutz vor Prädatoren als auch Tarnung, wenn sie sich selbst ihrer Beute nähern.

Den Artikel So tarnen sich Fische in der finsteren Tiefsee findet ihr bei n-tv.

Nicht schwarz gefärbt aber mindestens genauso spezialisiert und gefährdet ist der Tiefseefisch Orange Roughy. Erfahrt mehr über ihn und seinen Lebensraum in unserem ausführlichen Text zur Tiefsee und in unserem Tiefseeblog.

Von der Suche nach dem schwärzesten Schwarz erzählt der Dokumentarfilm Das perfekte Schwarz von Tom Fröhlich.

Mission Erde: Alexander Gerst und Antje Boetius tauchen ab

Alexander Gerst und Antje Boetius im Tiefsee U-Boot

© AWI/Joachim Jakobsen

Alexander Gerst begibt sich für die Fernsehserie “Mission Erde” an Orte, bei denen mittels Forschung versucht wird, das fragile Ökosystem Erde besser zu verstehen. Auf seiner Expeditionsreise traf er auch die Wissenschaftlerin und Leiterin des Alfred-Wegener-Institutes Antje Boetius, um mit ihr in die Tiefsee der Azoren abzutauchen. Anlässlich dieses vom SWR beauftragten Projekts haben wir mit Antje Boetius über ihre gemeinsame Reise gesprochen, ihre Begegnung mit einem Astronauten, den Schutz der Tiefsee und warum eine Tauchfahrt in die Tiefen der Meere zu einem ebenso entscheidenden Perspektivwechsel führen kann wie eine Reise ins All.

DEEPWAVE (DW): Aus dem Weltall betrachtet verschwinden alle Grenzen. Schon die ersten Astronauten in den 60ern berichteten von dieser einzigartigen Erfahrung, die Erde im Ganzen zu sehen. Wie von dort oben alles mit allem verbunden ist, doch auch wie ungeschützt wir sind. Alexander Gerst selbst sagte einmal, dass er dieses Erlebnis jedem von uns wünscht, damit wir mit eigenen Augen sehen, wie wir die Welt verändern. Aus welchem Grund wünschst du uns allen einmal die Tiefsee zu erleben?

Antje Boetius: Es ist schon ein einzigartiges Gefühl, in die Tiefe der Meere abzutauchen. Auch wenn ich nun schon öfter in den Genuss gekommen bin, jedes Mal fasziniert es mich aufs Neue, wenn das Sonnenlicht schon nach 100 Metern schwindet, die Blaufärbung sich in Schwarz verwandelt und man so versteht, dass die Tiefsee ein riesiger Raum des Planeten Erde ist. Dieser Perspektivwechsel ist anders als bei Astronauten, anstatt die Erde als kleine blaue Murmel wahrzunehmen, die etwas schutzlos im Universum kreist, taucht man in ihren Bauch und begreift seine eigene Winzigkeit und die gigantischen Dimensionen dieses unbekannten Raumes. Ich würde sagen, das macht etwas demütiger, aber gleichzeitig auch so neugierig.

DW: Der Weltraum und die Tiefsee könnten in vielerlei Hinsicht nicht verschiedener sein. Die Leere des Vakuums, verglichen mit unvorstellbarem Druck. Freie Sicht bis in entfernte Galaxien oder nur soweit die Scheinwerfer reichen. Absolute Stille verglichen mit Walgesängen, die über den ganzen Erdball zu hören sind. Hast du jetzt, wo du mit Alexander Gerst unterwegs warst, noch mehr ein Gefühl für die Einzigartigkeit der Tiefsee? Oder ging es in euren Gesprächen eher um die Gemeinsamkeiten, die Schwärze, das Schweben, die Enge oder Freiheit?

Boetius: Wir haben über beides viel gesprochen – vor allem über die Gemeinsamkeit, dass in der bemannten oder wie Alexander sagt „bemenschten“ Raumfahrt und Tiefseeforschung ein nicht zu unterschätzender Perspektivwechsel entsteht. Dass es wichtig ist, dass die internationale Gemeinschaft dafür die notwendigen Techniken vorhält, auch wenn Roboter immer besser im Erkunden werden. Es gibt viel Gemeinsames, wie das Bewusstsein für lebenserhaltende Versorgung durch Technik und Umwelt – das vielen Menschen fehlt, weil man sich so gar keine Gedanken machen muss, woher die Luft zum Atmen kommt und die Energie zum Leben. Und wir haben festgestellt, dass die unbedingte Neugierde und Lust auf das Erkunden und Verstehen fremder Räume in der Kindheit ein ganz starkes Gefühl ist.

DW: Du hast einmal von der Biolumineszenz gesagt, sie sei dort unten wie eine sternenklare Nacht im Gebirge, nur dass sich alle Sterne bewegen und blinken wie in der wildesten Disco. Konntet ihr beim Tauchgang selbstleuchtendes Leben sehen?

Boetius: Die Azoren, wo wir getaucht sind, sind da wirklich spektakulär. Es ist im U-Boot eine Herausforderung, alles so dunkel zu machen, dass man dieses Disco-Gefühl erreicht, was bedeutet, dass man auch die kleinen treibenden Lebewesen funkeln sehen sollte. Aber Joachim Jakobsen, der Pilot, hat uns das ermöglicht. Es war ein echter Wow-Moment für uns alle. Gerade weil die Lula 1000 eine große Plexiglas-Kuppel hat, kann man völlig eintauchen in die vielen Lichtsignale der Tiefseelebewesen.

DW: Die Biolumineszenz in der Tiefsee dient unter anderem der Kommunikation, man geht davon aus, dass mehr Lebewesen per Lichtsignal als akustisch kommunizieren. Spürt man diese Kommunikation, wenn man da mittendrin ist?

Boetius: Auf jeden Fall ist da viel Licht, und wir haben noch gar nicht erforscht, für was das alles gut ist. Es ist ja so, dass man Tiefseelebewesen nicht im Labor beforschen kann, man muss hintauchen, und an sich Stunden und Tage einfach mit Zusehen verbringen. Wir glauben, dass alle Formen von Verhalten und Kommunikation – Räuber/Beute, Sex, Kooperation, Verstecken, Vortäuschen und vieles mehr – durch Licht organisiert werden kann. Aber das gilt auch für Geräusche, die noch weniger beforscht sind. Die wenigsten Tiefsee-U-Boote und Roboter und auch leider nur sehr wenige Tiefseeverankerungen haben akustische Rekorder, da stehen wir ganz am Anfang. Aber wenn man hinhört, dann gibt es auf jeden Fall viele verschiedene Geräusche, Klicklaute, Knattern, Brummen und die tollen Walgesänge.

DW: Apropos hören, was hört man eigentlich überhaupt während einer Tauchfahrt? Hattet ihr die Gelegenheit Walgesängen zu lauschen, oder werden sie übertönt von den Hintergrundgeräuschen des Tauchboots – so wie wir es uns für die Stille rund um die ISS vorstellen? Oder ist der Lärm von Schiffsschrauben und Zivilisation schon in die Tiefe vorgedrungen?

Boetius: Im U-Boot hören wir zunächst vor allem Blasen platzen beim Ab- und Auftauchen, Pings für die Orientierung und dann ab und zu die eher scharrende Kommunikation zum Schiff. Wir können das Meeresleben draußen um uns herum nicht hören ohne zusätzliche Geräte. Für solche Horchposten in der Tiefsee nutzen wir daher passive hydroakustische Rekorder auf Verankerungen, da kommt Erstaunliches bei raus. Manche Geräusche kann man gar nicht zuordnen. Auf jeden Fall gibt es auch in der Tiefsee menschlichen Lärm zu detektieren, aber eher im Nordmeer und Mittelmeer, wo nach Gas und Öl gesucht wird.

Aufnahme aus dem all vom Ruhrgebiet im sehr trockenen Sommer 2018

© dpa / NASA

DW: Alexander Gerst hat 2018 Bilder des extremen Hitzesommers aus dem All geschossen und geschrieben “Schockierender Anblick. Alles vertrocknet und braun, was eigentlich grün sein sollte.” Hattet ihr ein ähnliches Erlebnis unter Wasser? Einen Anblick, der zeigt, wie sich die Klimakatastrophe auf die Tiefsee auswirkt?

Boetius: Das war eher über Wasser zu sehen. Es gibt vermutlich durch die Zunahme der Wärme im Meer monatelang und besonders als wir da waren Massen von Portugiesischen Galeeren. Der Stadtstrand war vorübergehend deswegen geflaggt. Die Taucher und Mariner vor Ort erzählten uns, dass dies sehr ungewöhnlich sei und erst in den letzten Jahren so oft vorkommt. In der Tiefsee der Azoren ist es dagegen wunderschön, da in 1000 Metern Wassertiefe beeindruckende Tiefseekorallenriffe wachsen.

DW: Was empfindest du, wenn du da unten die zerstörerischen Spuren des Menschen findest? Wie hat Alexander Gerst z.B. auf den Plastikmüll reagiert, den ihr vermutlich unweigerlich selbst dort gefunden haben werdet? Wie habt ihr euch darüber ausgetauscht?

Boetius: Wir haben beim Strandspaziergang nach einem Sturm enorm viel Kunststoffreste am Strand gesehen, mancher kam von sehr weit her. Der Golfstrom transportiert nicht nur Meeresschildkröten, sondern eben auch viel Müll zu den Azoren. Es waren viel Reste von Fischereinetzen zu sehen, auch wenn schon lange nicht mehr mit Netzen um die Azoren gefischt wird. Und im schwarzen Vulkansand sah man leicht vor allem blaue Kunststoffpartikel in Sandkorngröße. Darüber haben wir uns unterhalten: wie auch diese neue Schicht von Kunststoff in den Stränden und Meeresböden der Welt für unsere Generation ein Marker sein wird.

DW: Ihr beide seid an Orten, an die so leicht fast kein Mensch kommt, ihr seid in einem Medium, das für uns Normalsterbliche zu den Mythen gehört, den Seeungeheuern, den Sternen, nach denen wir greifen. Er oben, in dem Element, in dem wir das Göttliche verorten, du unten, in unserem Kulturkreis eher das Dunkle, Böse, die Verführung, das was einen hinabzieht. Immerhin haben wir den tiefsten Bereich des Meeres – das Hadal – nach dem griechischen Gott der Unterwelt – Hades – benannt. Warum sollten wir diesen weit entfernten, unzugänglichen Ort lieben und schützen? Schützt er uns? So wie die Sterne uns in unserer Vorstellung beschützen?

Boetius: So habe ich da noch gar nicht drüber nachgedacht, denn für mich ist „Unten“ in der Tiefe das Himmlische – die größte Lebensvielfalt der Erde, die Schöpfung des Lebens, das dunkle Paradies. Ich mache mir da mehr Sorgen um das „Oben“, besonders solange wir die Atmosphäre als kostenlose Müllhalde nutzen für unsere Abgase. Ich glaube, viele Menschen spüren Empathie für beide fremde, dem Menschen unzugängliche Orte. Wir fühlen uns besser, wenn wir wissen, dass es eine unvergängliche, pure, saubere Natur gibt, Wildnis. Nun sagen wir Meeresforscher, aber auch die Astronauten, schon länger: Menschen, passt auf diesen blauen Planeten Erde auf, es ist der Einzige, den wir haben. Und immer mehr Menschen lernen, dass wir dem Ozean viel zu verdanken haben, den Sauerstoff, den wir atmen, die Wärme im Winter, die Kühlung im Sommer, das Speichern von CO₂, ein Teil des Eiweißes, das wir brauchen. Wenn wir also den Zustand des Ozeans verschlechtern, dann müssen wir diese Leistungen anders organisieren und das ist schwierig und teuer.

DW: Und wie genau können wir ihn schützen?

Boetius: Begreifen, dass unser Handeln an Land die Ozeane verändert, auch wenn sie weit weg scheinen. An sich ist ja der Schutz des Lebens im Meer nun auch schon ein abgestimmtes politisches Ziel – wir haben viele Schutzziele vereinbart, für unsere Meere und die Ozeane weltweit. Aber zum Schützen gehört auch Hinschauen, Messen wie es dem Ozean geht, Überwachen, ob wir richtig mit ihm umgehen, und versuchen, das wieder herzustellen, was wir verloren haben, wie die Bestände der größten Walarten, die Gefährdung der meisten Haiarten, die Gesundheit der Korallenriffe und Mangroven sowie Seegraswiesen weltweit, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Für die Tiefsee, die größtenteils jenseits der ökonomischen Zonen der Staaten liegt, sind dabei besonders ein international organisierter Meeresschutz und klare Regeln sowie auch Kontrolle und Strafen gegen Verstöße wichtig. Leider ist da noch einiges zu tun, man könnte zum Beispiel erstmal die Tiefseefischerei auf Hoher See verbieten, um etwas mehr Ruheraum zu geben. Das könnte sogar zu besseren Fischereierträgen insgesamt führen.

DW: Du hast einmal gesagt, dass für dich das Abtauchen in die Tiefsee wie nach Hause kommen ist. Warum? Für manche ist die Vorstellung, in der Tiefe, völlig abhängig von Technik, im schwärzesten Schwarz zu sein, nicht gerade heimelig.

Boetius: Vielen Wissenschaftler:innen geht es so, dass sie Gefühle für das entwickeln, was sie lange beforschen. Bei mir sind es nun schon über 30 Jahre, dass ich die Weltmeere beforsche mit allen möglichen Technologien. Und besonders wenn ich dann abtauchen kann im Forschungs-U-Boot, aber auch mit den inzwischen gut ausgestatteten Tiefseerobotern, habe ich zuerst das Gefühl, vor Glück zu platzen, noch bevor dann die ernste, straff organisierte wissenschaftliche Arbeit losgeht.

DW: Letzte Frage, glaubst du, dass im Weltall zu sein bei dir das gleiche Gefühl auslösen könnte?

Boetius: Das müsste ich mal ausprobieren. Aber ich glaube: ja. Als ich Alexander Gerst zuhören durfte, wie er beschrieb, wie sich das Losfliegen, das Hinschauen, dieser fantastische Perspektivwechsel und besondere Expeditions-Auftrag für ihn anfühlt, dann habe ich auch Lust bekommen. Auch wenn die Vorbereitung da noch ungleich viel intensiver ist als bei uns, ganz abgesehen von den Auswahlprozessen für Austronaut:innen. Aber wenn ich bedenke, was es alles noch da draußen zu entdecken gibt, dann stelle ich es mir auch sehr wunderbar vor, Weltraumforscherin zu sein.

Danke für das Interview und viel Erfolg nicht nur in der Erforschung der Tiefsee, sondern auch für die restlichen Monate der MOSAiC Expedition!

Schütz mit uns die Tiefsee!

Erfahre noch mehr über die Tiefsee:

Tiefseekrebs nach Metallica benannt

eine Zeichnung einer Tiefsee-Assel im Comic-Stil, die nach der Band Metallica bennat wurde, mit einem roten Schriftzug im Metallica-Stil

Die Metallica-Assel Macrostylis metallicola als künstlerische Interpretation. © Anna Frenkel (SGN)

Pressemitteilung, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, 27.02.2020

Tiefseekrebs nach Metallica benannt

Senckenberger Tiefseeforscher ehrt mit der Benennung einer bislang unbekannten Art seine Jugendhelden

Senckenberg-Wissenschaftler Torben Riehl hat gemeinsam mit seinem Kollegen Bart de Smet von der Universiät Gent eine bislang unbekannte Krebsart aus dem nördlichen Pazifik nach der Heavy Metal-Band Metallica benannt. Der Frankfurter Forscher möchte mit der Benennung seine Jugendidole ehren und gleichzeitig Umweltbewusstsein wecken. Die neue Art wurde im Abyssal des Nordpazifiks im Rahmen einer Basisuntersuchung entdeckt, die in Zusammenhang mit umfangreichen Umweltverträglichkeits-studien für zukünftigen Tiefseebergbau steht. Die Studie erscheint heute im Fachjournal „PeerJ“.

Metallica sind eine der erfolgreichsten Musikgruppen aller Zeiten, haben weltweit bislang über 125 Millionen Alben verkauft und füllen seit den 80ern große Stadien mit musikalischer Energie und ihren Fans – nun trägt ein neu entdeckter Tiefsee-Krebs ihren Namen. „Mit ihrer beeindruckenden Musik hat mich die Heavy Metal-Band den Großteil meines Lebens begleitet. Lieder wie ‚Master of Puppets‘ oder ‚One‘ sind Meisterwerke der Rockmusik und es begeistert mich daher riesig, die Band mit der Benennung einer neuen Art zu ehren“, erklärt Tiefseeforscher Dr. Torben Riehl vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt.

Die neu beschriebene, wurmartige Krebsart Macrostylis metallicola stammt aus einem Gebiet zwischen Mexiko und Hawaii, der Clarion-Clipperton-Zone. Perfekt an die großen Tiefen von 4.132 bis 5.055 Metern und einem Druck von über 400 Atmosphären angepasst, lebt der nur bis zu 6,5 Millimeter lange Krebs unter Extrembedingungen, ohne Augen und Farbpigmente in absoluter Dunkelheit. Der Lebensraum der Tiere ist durch Manganknollen geprägt ¬– diese vor Jahrmillionen ausgebildeten, bis zu orangengroßen Konkretionen enthalten neben den Hauptbestandteilen Mangan und Eisen auch wertvolle Elemente, wie Kupfer, Kobalt und Nickel, sowie seltene Erden.
„Hierauf deutet auch der von uns gegebene Artname hin: Durch die Wortendung ‚-cola‘ bedeutet der Name in wissenschaftlicher Fachsprache so viel wie ‚Metall-Bewohnerin‘“, ergänzt Riehl und fährt fort: „Aufgrund seines Rohstoffreichtums könnten in dieser Meeresregion bald Manganknollen abgebaut werden, um die stetig wachsende Nachfrage nach bestimmten Elementen zu bedienen.“ Basisuntersuchungen sind unabdingbar, um den grundlegenden Umweltzustand zu verstehen, damit wissenschaftsbasierte Umweltmanagementpläne sowie Pläne zur Schadensminderung entwickelt werden können. Diese dienen dem Erhalt von Artenvielfalt, Ökosystemzustand und -funktionen.

Mit der Benennung der neuen Art möchte Riehl daher zum einen seine Jugendhelden ehren, zum anderen liegt ihm viel daran, Umweltbewusstsein zu fördern. „Der kontinuierlich steigende Bedarf an bestimmten Metallen, hervorgerufen durch gesellschaftliche Veränderungen, wie Populationswachstum, Urbanisierung und Energiewandel, führt zu einer Suche nach Rohstoffen auch in wissenschaftlich bislang unbekannte, schwer zu erreichende Teile der Erde, wie die Tiefsee. Kaum jemand weiß aber, dass in den großen, größtenteils unentdeckten Tiefen der Weltmeere unglaublich bizarre Kreaturen existieren, die noch niemand bislang gesehen hat – wie unser ‚Metallica-Krebs’. Sie sind Bestandteil eines Erdsystems, von dem wir alle abhängen – die Tiefsee spielt zum Beispiel eine Rolle für das Klima und die Nährstoffkreisläufe im Meer. Wir müssen daher dafür sorgen, dass ein Abbau der Manganknollen möglichst nachhaltig vollzogen wird, und zwar durch die Einrichtung vernünftiger Umweltmanagementpläne und Schutzgebiete, die auf den Erhalt von Biodiversität und Ökosystemfunktionen abzielen“, schließt der Tiefseebiologe.

Publikation
Torben Riehl & Bart De Smet (2020): Macrostylis metallicola spec. nov. – An isopod with geographically clustered genetic variability from a polymetallic-nodule area in the Clarion-Clipperton Fracture Zone. In: PeerJ. DOI: https://doi.org/10.7717/peerj.8621

Diese Pressemitteilung findet ihr auf der Website des Senckenberg Museum Frankfurt.

Wer mehr über das faszinierende Leben in den Tiefen der Meere erfahren möchte, kann einen Einstieg auf unserer Tiefseeseite finden. Im letzten Oktober hat die Senckenberg-Gesellschaft außerdem über die Bedrohung von Seesternverwandten durch den Tiefseebergbau aufmerksam gemacht. Wer mehr darüber erfahren möchte, der findet diese Pressemitteilung ebenfalls in unserem Blog.

ROV KIEL 6000 entdeckt „Klare Raucher“ vor Island

Pressemitteilung, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und GEOMAR, 20.07.2020

IceAGE3-Expedition liefert faszinierende Bilder vom Meeresboden vor Island

20.07.2020/Kiel/Hamburg/Wilhelmshaven. Weite Ebenen in 3000 bis 4000 Metern Wassertiefe, steile Gebirge, vulkanische Aktivität: Dass der Meeresboden rund um Island abwechslungsreich ist, war bekannt. Doch noch immer klaffen Lücken im Wissen über die Tiefsee der Region. Die aktuelle Expedition IceAGE3 des deutschen Forschungsschiffs SONNE unter Leitung der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ist dabei, einige dieser Lücken zu schließen. Der Tiefseeroboter ROV KIEL 6000 des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat jetzt im Rahmen der Expedition die ersten Bilder von bislang unbekannten heißen Quellen am Meeresboden geliefert.

Vor 41 Jahren erblickten US-amerikanische Wissenschaftler erstmals natürliche Schlote auf dem Meeresboden, aus denen Schwaden heißer Flüssigkeiten aufstiegen. Weil diese Flüssigkeiten in Tiefen ab 1000 Metern oft sehr dunkel sind, erhielten die heißen Quellen den Spitznamen „Schwarze Raucher“. In der Fachsprache sind sie als Hydrothermalsysteme bekannt und mittlerweile kennt man auch „weiße“ und „klare Raucher“ – je nach Zusammensetzung der austretenden Flüssigkeit. Bis heute ist aber nur ein kleiner Bruchteil aller Hydrothermalquellen auf dem Meeresboden bekannt.

Eine von Senckenberg geleitete Expedition im Rahmen des internationalen IceAGE-Projektes (IceAGE – Icelandic marine Animals: Genetics and Ecology) mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE hat jetzt die Liste der bekannten Hydrothermalsysteme um eine Neuentdeckung erweitert. In der vergangenen Woche filmte der bei der Expedition eingesetzte Tiefseeroboter ROV KIEL 6000 des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel erstmals eine Gruppe bislang unbekannter „klarer Raucher“ südwestlich von Island. „Wir hatten von früheren Fahrten Hinweise, dass hier Hydrothermalsysteme am Meeresboden vorkommen. Aber als die Schlote dann im Scheinwerferlicht des ROV auftauchten und seine Kameras die ersten Bilder an Bord übertrugen, war das ein besonderer Moment“, sagt die wissenschaftliche Fahrleiterin Dr. Saskia Brix vom Deutschen Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung bei Senckenberg am Meer in Hamburg.

Das neu entdeckte Hydrothermalsystem liegt in ca. 650 Metern Wassertiefe auf dem sogenannten Reykjanes-Rücken. Das ist ein untermeerischer Gebirgszug, der sich von Island aus rund 1500 Kilometer nach Südwesten erstreckt. Er ist – genauso wie Island selbst – Teil des Mittelatlantischen Rückens, der im Nordatlantik die Grenze zwischen amerikanischer und europäischer Erdplatte markiert.

Aktive Hydrothermalsysteme kommen typischer Weise an Plattengrenzen vor. Dort ist der Meeresboden noch jung und porös. Meerwasser kann tief ins Gestein einsickern. Trifft es auf Magma, wird es sehr stark erhitzt und steigt wieder auf. Dabei wäscht es viele Mineralien aus dem umgebenden Gestein. Tritt das Wasser dann wieder aus dem Meeresboden aus und kommt in Kontakt mit dem nur drei bis vier Grad kalten Meerwasser, fallen diese Mineralien aus. „So bilden sich die dunklen Schwaden, die den Rauchern ihren Namen gegeben haben“, erklärt der Geologe Dr. Friedrich Abegg, Leiter des GEOMAR-ROV-Teams.

Wegen der Mineralien-Ablagerungen rund um die Austrittsstellen werden erloschene Hydrothermalsysteme als mögliche Rohstoffquellen diskutiert. Die aktuelle Expedition ist aber vor allem an den aktiven Systemen interessiert, denn sie bilden in der ewigen Dunkelheit der Tiefsee die Basis für extrem vielfältige Ökosysteme. „An den Hydrothermalquellen tobt das Leben geradezu und es gibt Theorien, dass ähnliche heiße Quellen im Meer sogar der Ursprung des Lebens auf der Erde gewesen sein könnten“, erklärt Dr. Brix.

Die neue Entdeckung beruht auf früheren Untersuchungen in dem Gebiet, bei denen unter anderem 2018 während einer Ausfahrt mit dem FS MARIA S. MERIAN und dem autonomen Unterwasserfahrzeug AUV ABYSS des GEOMAR bereits Hinweise auf das Vorkommen heißer Quellen gefunden worden waren. „Trotzdem war es ein großer Glücksfall, dass wir beim ersten Tauchgang des ROV KIEL 6000 sofort am richtigen Punkt gelandet sind“, betont Dr. Abegg. Die heißen Quellen sollen nun nach dem Projekt den Namen „IceAGE vent field“ erhalten.

Das übergeordnete Ziel der aktuellen IceAGE3-Expedition ist, verschiedene marine Lebensräume rund um Island zu untersuchen. Nach dem Auslaufen am 22. Juni aus Emden hat das Team mit der SONNE zunächst das norwegische Becken nördlich von Island angesteuert. Mit Hilfe des ROV KIEL 6000 und verschiedener anderer Geräte haben die Forscherinnen und Forscher dort Ökosysteme zwischen 4000 und 800 Meter Wassertiefe beobachtet und beprobt. Eine weitere Station waren unter anderem der Färöer-Island-Rücken mit dem Kaltwasserkorallenriff „Lóngsjúp“.

Da wegen der COVID-19-Pandemie weniger Personen als üblich an der Expedition teilnehmen können, kooperiert das Team an Bord per Telepräsenz eng mit Kolleginnen und Kollegen an Land, unter anderem vom isländischen Marine Research and Fishery Institute (MFRI) in Reykjavik sowie dem EU-Projekt iAtlantic. Ein Nebeneffekt: Die Tauchgänge des ROV KIEL 6000 werden live ins Internet gestreamt. „Wer weiß, vielleicht hat der eine oder die andere unsere Entdeckung sogar live mitverfolgt und gar nicht gemerkt, was man dort Besonderes gesehen hat“, sagt Dr. Brix schmunzelnd.

Die SONNE wird am 26. Juli in Emden zurückerwartet.

Diese Pressemittelung findet ihr bei GEOMAR.

Wer mehr zu der IceAGE-Expedition wissen möchte, schaut in unserem dazugehörigen Beitrag nach.

Erfahrt, was die Tiefsee außer Hydrothermalquellen noch zu bieten hat und schaut bei unserer Kampagne DEEP SEA MINING zum Tiefseebergbau vorbei.

 

Mit der Sonne in den Norden: Beginn der IceAGE-Expedition

Pressemitteilung, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, 02.07.2020

Wilhelmshaven/Hamburg, 02.07.2020. Aktuell befinden sich 34 Forschende, unter der Leitung von Senckenbergerin Dr. Saskia Brix, an Bord des Forschungsschiffs Sonne. Ihr Ziel: Die Tiefsee rund um Island. Das interdisziplinäre Wissenschaftler*innen-Team möchte während der 35-tägigen Expedition die verschiedenen marinen Lebensräume rund um den Inselstaat im äußersten Nordwesten Europas untersuchen. Die Tauchgänge des am Bord befindlichen Tauchroboters ROV KIEL 6000 des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel können live bei Youtube unter www.youtube.com/Senckenbergworld verfolgt werden.

Nördlich von Island liegt die Grönlandsee, östlich das Europäische Nordmeer, im Süden beginnt der Nordatlantik – das Meeresgebiet rund um die größte Vulkaninsel der Erde ist entsprechend abwechslungsreich. „Aus dem Norden haben wir den arktischen Einfluss, der über die subarktische Zone in die borealen Regionen im Nordatlantik übergeht. Hierdurch treffen sehr verschiedene Wassermassen mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie Salinität, Sauerstoffgehalt oder Temperatur aufeinander“, erklärt Dr. Saskia Brix vom Deutschen Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung bei Senckenberg am Meer in Hamburg und fährt fort: „Auch die Topographie des Meeresbodens ist sehr divers – es gibt Tiefseebecken, Meeresrücken und flache Kontinentalhänge. Alle diese Faktoren führen auch zu einer hohen Artenvielfalt in diesem Gebiet.“

Genau diese Biodiversität will Brix gemeinsam mit 33 Kolleg*innen verschiedener Fachrichtungen während einer fünfwöchigen Expedition mit dem Forschungsschiff SONNE erforschen. Dabei knüpft das Team an drei bereits stattgefundene Expeditionen an. „Das IceAGE-Projekt gibt es bereits seit 12 Jahren. Anders als der Name vermuten lässt geht es nicht um Eiszeiten – der Name ist ein Kürzel und steht für ‚Icelandic marine Animals: Genetics and Ecology’. Heute lautet die wichtigste Frage des Projekts: Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf die Artenvielfalt Islands und welche Folgen hat der dies letztlich für uns Menschen?“, erläutert die Meeresbiologin.

Als erstes wird die SONNE das norwegische Becken, nördlich von Island ansteuern. Dort plant das Team einen Tiefentransekt – von 4000 Metern im Tiefseebecken auf 800 Metern am isländischen Kontinentalhang. Anschließend steuert das Forschungsschiff den Färöer-Island-Rücken, ein Bereich mit stark verdickter ozeanischer Kruste, an. In Kooperation mit isländischen Kolleg*innen vom Marine Research and Fishery Institute (MFRI) in Reykjavik sowie dem EU-Projekt iAtlantic wird ein Forschungsschwerpunkt hier das Kaltwasserkorallenriff „Lóngsjúp“ – Lebensraum für eine Vielzahl von Tiefseeorganismen – sein. Brix ergänzt: „Außerdem möchten wir Lücken in den bisherigen Tiefseekarten füllen und Stationen früherer Expeditionen mit heutigem, verbesserten Tiefseegerät wiederholen.“ Die dritte und letzte Etappe der Forschungsreise führt die Meeresforscher*innen dann nicht nur in die Tiefen des isländischen Beckens in bis zu 5000 Meter unter Wasser, sondern auch an den sogenannten Reykjanes Rücken, südlich Islands, welcher eine Verlängerung des Mittelatlantischen Rücken bildet. „Bei unserer letzten IceAGE-Expedition gab es in diesem Gebiet Hinweise auf eine heiße Unterwasserquelle, denen wir nun nachgehen möchten. Diese heißen Unterwasserquellen bilden ein sehr vielfältiges Ökosystem – ganz ohne Sonnenlicht“, gibt Brix einen Ausblick.

Angesichts der Corona-bedingten massiven Umstellungen im Ablauf der deutschen Forschungsfahrten, wurden kurzfristig alle externen wissenschaftlichen Partner*innen, die nicht mit an Bord genommen werden konnten, über eine Video-Standleitung zum Schiff per Telepräsenz eingebunden. Dieses Konzept basiert auf einer Zusammenarbeit zwischen dem MARUM (Bremen) und GEOMAR und nutzt aktuell die Infrastruktur beider Institute. Die redaktionelle Arbeit und das Managements an Bord übernimmt das Senckenberg-Team federführend. Dank dieser Technik können nicht nur wissenschaftliche Partner*innen, sondern jeder interessierte Mensch die Tauchgänge des ROV KIEL 6000 live verfolgen.

Link zur Live-Übertragung der Tauchgänge von ROV KIEL 6000: http://www.youtube.com/SenckenbergWorld

Diese Pressemitteilung findet ihr bei Senckenberg.

Auf unserer Website findet ihr weitere Informationen zur Tiefsee und eine Studie von Forschern des GEOMAR und Senckenberg über eine Meeresbodenkartierung der Tiefsee im Atlantik. Wer mehr über Expeditionen mit Tauchrobotern erfahren möchte, klickt sich in unseren Beitrag zur Expedition mit dem Forschungsschiff Polarstern.

 

 

„Hard Rock“ auf dem Meeresboden der Tiefsee

Steine und Felsen zwischen Sand unterwasser in der Tiefsee

© GEOMAR ROV Kiel6000 aus einem Manganknollengebiet im Pazifik.

Pressemitteilung, Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, 19. Juni 2020

Der Weg zur Entschlüsselung der Artenvielfalt am Meeresgrund ist steiniger, als bisher angenommen

Senckenberg- und GEOMAR- Forscher:innen haben mittels hydroakustischer Meeresbodenkartierung herausgefunden, dass der Meeresgrund im Atlantik sehr viel vielfältiger ist, als bislang angenommen. Bisher wurden von Biolog:innen in der abyssalen Tiefsee hauptsächlich monotone Sedimentebenen vermutet. Die Wissenschaftler:innen zeigen nun in ihrer heute im Fachjournal „PNAS “ veröffentlichten Studie, dass im Atlantik ein Flickenteppich von Felshabitaten und anderen Hartsubstraten zu erwarten ist, der in manchen Regionen dieser Tiefenzone 30 Prozent des Meeresbodens ausmachen kann. Es wird erwartet, dass die Vielfalt der Lebensräume direkte Auswirkungen auf die dortige Lebewelt hat.

Die Tiefsee ist bekannt für ihre unerforschte und überraschend große Artenvielfalt – trotz der extremen Lebensbedingungen ist sie Heimat für zahlreiche Organismen, die sich auf vielfältige Weise angepasst haben: vom Riesenkalmar über den Pelikanaal bis hin zu blaugrün leuchtenden Schlangensternen. „Diese Vielfalt, die uns auf jeder Expedition begegnet, steht in einem Widerspruch zu der Annahme, dass der Lebensraum dieser Tiere recht gleichförmig sein soll“, erklärt Dr. Torben Riehl vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum in Frankfurt und fährt fort: „Wir haben uns gefragt: Wieso können in einem derart homogenen Lebensraum so viele Arten koexistieren und überhaupt erst entstehen? Ist der abyssale Meeresboden möglicherweise weniger monoton, als angenommen?“

Riehl hat gemeinsam mit der Leiterin der Senckenberg-Abteilung „Marine Zoologie“ Prof. Dr. Angelika Brandt und Tiefsee-Forscher:innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel während einer Expedition mit dem Forschungsschiff Sonne im Jahr 2015 das Gebiet um eine unterseeische Bruchzone genau unter die Lupe genommen. Als Bruchzonen werden von Geolog:innen Täler in der – in diesem Fall – ozeanischen Kruste bezeichnet die quer zu den Mittelozeanischen Rücken verlaufen und sich über hunderte Kilometer erstrecken. Die Wissenschaftler*innen haben den Meeresboden des tropischen Nordatlantik in etwa 4.500 bis 5.500 Metern Tiefe über eine Fläche von 94.000 Quadratkilometern kartiert und analysiert.
„Unsere hydroakustischen Daten erlauben eine Unterscheidung zwischen felsigem und sedimentiertem Meeresboden sowie Übergangsbereichen. Probenahmen und Videos haben gezeigt, dass die angewandte Methode tatsächlich in dieser Tiefe funktioniert. Das kartierte Gebiet war von Felshabitaten übersäht. Damit können wir sagen, dass der Meeresboden in dieser Tiefenzone viel heterogener ist, als gemeinhin angenommen. Diese Hartsubstrate wurden bislang schlichtweg übersehen!“, sagt Riehl und erklärt weiter: „Die meisten Karten vom Meeresgrund in diesen Tiefen haben meist nur eine Auflösung im Kilometerbereich — das ist als wenn man als Weitsichtiger versucht, ohne Brille das Kleingedruckte zu lesen; es sind nur stark verschwommene Konturen sichtbar. Nimmt man nun unsere neu erstellten Karten des Seebodens zum Vergleich, ist es, als würde man die Lesebrille aufsetzen. Die neu erstellten Karten haben eine Auflösung von 60 Metern und sind im Vergleich zu früher gestochen scharf. Es lassen sich Details erkennen, die man bislang bestenfalls erahnen konnte. Zusätzlich zum Meeresbodenmodell konnten wir aus den erhobenen Daten weitere Aussagen über den Meeresboden machen.“

Doch wie konnten die steinigen Lebensräume trotz zahlreicher Tiefsee-Expeditionen seit den 1950er-Jahren bisher unbemerkt bleiben? Das Team um den Frankfurter Tiefseeforscher vermutet in seiner Studie, dass dies mit der bisher lediglich stichprobenartigen Erforschung und auch mit den Forschungs-Geräten selbst zusammenhängt: Schlitten, Schleppnetze, Bohrgeräte und Co wurden überwiegend für den Einsatz auf relativ ebenen und vor allem weichen Sedimenten entwickelt. „Die Tiefseefauna zu beproben, ist technisch höchst anspruchsvoll. Besteht aufgrund der Kartengrundlage, so ungenau sie sein mag, die Möglichkeit einer unebenen Topographie am Meeresboden, wird der Geräteeinsatz an diesem Ort in der Regel noch einmal überdacht. Denn sollten die Geräte beim Einsatz verloren gehen oder beschädigt werden, könnte das die Expedition gefährden. Diese Praxis führt aber zu einer Verzerrung unseres Bildes von der Tiefsee“, ergänzt Riehl.

Das Team hat seine Ergebnisse auf den gesamten Atlantik extrapoliert und so die Gesamtfläche verfügbarer Hartsubstrate geschätzt. Riehl hierzu: „Je nach Krustenalter macht Hartsubstrat bis zu 30 Prozent des Meeresbodens aus. Insgesamt kommen wir hier auf eine Fläche von über 260.000 Quadratkilometern für die wir felsigen Meeresboden annehmen können. Da fester Untergrund ein bedeutender Lebensraum für zahlreiche Tiefseeorganismen ist und Einfluss auf die Verbreitung von Arten hat, ist dies eine extrem wichtige Information, um die Biodiversität im Abyssal neu zu interpretieren und ihre Ursprünge und Zusammensetzung besser zu verstehen!“

Die angewandte Methode kombiniert Informationen über die Topographie und die Rauigkeit des Meeresbodens, welche mithilfe eines Fächer-Echolots gewonnen werden. „Sie wurde unseres Wissens nach erstmals auf diese Weise in abyssalen Tiefen angewandt und ermöglicht so die Unterscheidung von Lebensraumtypen und die Quantifikation dieser Habitatvielfalt. Somit lässt sie sich für die Erkundung des Meeresbodens, zum Beispiel im Zusammenhang mit der Errichtung von Schutzgebieten in der Tiefsee, einsetzen“, gibt Riehl einen Ausblick.

Publikation
Torben Riehl, Anne-Cathrin Wölfl, Nico Augustin, Colin W. Devey, Angelika Brandt (2020): Discovery of widely available abyssal rock patches reveals overlooked habitat type and prompts rethinking deep-sea biodiversity. Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2020, 201920706; DOI: 10.1073/pnas.1920706117

Diese Pressemitteilung findet ihr auf der Website des Senckenberg Museum Frankfurt.

Wer mehr über das faszinierende Leben in den Tiefen der Meere erfahren möchte, kann einen Einstieg auf unserer Tiefseeseite finden.

Plastik in der Tiefsee

Plastik in der Tiefsee in mehr als 4000 Metern Tiefe auf einem Sandboden und neben Manganknollen.

© ROV-Team/GEOMAR

Pressemitteilung, GEOMAR, 11. Juni 2020

Plastik in der Tiefsee: Nach einem Vierteljahrhundert noch wie neu

Erste Langzeitstudie zum Kunststoffabbau in mehr als 4000 Metern Wassertiefe

11.06.2020/Kiel. Auch in den abgelegensten Regionen der Ozeane lassen sich mittlerweile Plastikteile nachweisen. Doch wie lange sie dort schon liegen, ist meist nicht feststellbar. Das macht auch Abschätzungen zum möglichen Abbau schwierig. Ein Team unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat jetzt erstmals Kunststoffteile untersucht, die nachweislich 20 Jahre und länger in der Tiefsee verbracht haben. Wie die Forscherinnen und Forscher heute im Online-Fachjournal Scientific Reports veröffentlichen, konnten sie keine Spuren von Fragmentierung oder gar Abbau feststellen.

Kunststoffe sind haltbar. Das ist ihr großer Vorteil. Doch wenn sie unkontrolliert in die Umwelt gelangen, wird dieser Vorteil zum Nachteil. Ein natürlicher Abbau, wie bei organischen Stoffen, findet nach heutigen Erkenntnissen nicht statt. Wie lange einzelne Produkte wirklich in der Umwelt verbleiben, kann nur geschätzt werden. Es fehlen entsprechende Langzeitversuche.

Besonders schwierig ist dies in der Tiefsee. Sie ist selbst nur wenig erforscht. Plastikteile, die zufällig mit Hilfe von Tiefseerobotern oder Tauchbooten gefunden werden, sind kaum datierbar. Forscherinnen und Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel, des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen sowie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel konnten während einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE im Jahr 2015 allerdings mehrere Müllteile vom mehr als 4000 Meter tiefen Boden des Ostpazifiks bergen, deren Alter sich mit etwas Detektivarbeit recht genau feststellen ließ. Sie boten erstmals die Gelegenheit für eine Langzeitanalyse von Plastikabbau in der Tiefsee. Die Studie ist heute im internationalen Fachjournal Scientific Reports erschienen.

Eigentlich war das Team 2015 für ein anderes Langzeitexperiment im sogenannten DISCOL-Gebiet 440 Seemeilen (815 km) vor der Küste Perus im Einsatz. Dort hatten deutsche Wissenschaftler 1989 ein Stück Meeresboden umgepflügt, um die Auswirkungen eines potenziellen Abbaus von Manganknollen verstehen zu können. 1992, 1996 und eben 2015 besuchten sie die Stelle erneut, um die Regeneration des Tiefseeökosystems zu untersuchen.

Quasi nebenbei barg der ferngesteuerte Tiefseeroboter ROV KIEL 6000 im Jahr 2015 auch einige Müllteile vom Meeresboden. Darunter war eine Plastiktüte mit einer Cola-Dose, die zu einer Sonderedition anlässlich des Davis-Cups 1988 gehörte. „Die Dose aus Aluminium alleine wäre in der Tiefsee längst korrodiert. Aber sie war so dicht im Inneren der Plastikmülltüte eingewickelt, dass sie sich erhalten hat. Das zeigt auch, dass die Mülltüte das gleiche Alter haben muss“, sagt Dr. Matthias Haeckel vom GEOMAR, damals Projektleiter an Bord und jetzt Co-Autor der Studie.

Bei einem zweiten geborgenen Objekt handelte es sich um eine Quark-Packung eines deutschen Herstellers. Die aufgedruckte Adresse zeigt eine fünfstellige Postleitzahl. Die wurden in Deutschland erst 1990 eingeführt. Der Hersteller wurde aber schon 1999 von einer Konkurrenzfirma aufgekauft, womit der Markenname verschwand.

„Da das DISCOL-Gebiet nicht in der Nähe wichtiger Schifffahrtsrouten liegt, ließen sich die Plastiktüte und die Quarkverpackung den ersten DISCOL-Expeditionen 1989 und 1992 oder 1996 zuordnen“, sagt Dr. Haeckel. Immerhin bot sich so die extrem seltene Gelegenheit, datierbare Kunststoffteile aus der Tiefsee zuhause in Laboren genau zu untersuchen. „Dabei zeigte sich, dass weder die Tüte noch die Quarkpackung Zeichen von Fragmentierung oder sogar Abbau in ihre Bestandteile aufwiesen“, sagt der Biochemiker Dr. Stefan Krause vom GEOMAR, Hauptautor der aktuellen Studie. Er leitete die Analysen an Land.

Für die Wissenschaft war auch interessant, dass sich auf den Kunststoffen eine andere Mikroorganismengemeinschaft angesiedelt hatte als in dem Tiefseeboden drumherum vorherrscht. „Die Mikroben kommen alle im Tiefseeboden vor. Aber offenbar könnten größere Ansammlungen von Kunststoff lokal für eine Verschiebung im Verhältnis der vorherrschenden Arten sorgen“, sagt Dr. Krause.

Insgesamt bietet die Studie erstmals einen wissenschaftlich fundierten Anhaltspunkt über das Schicksal von Plastik auf dem Tiefseeboden. „Das ist auch eine wichtige Grundlage für unser aktuelles Projekt HOTMIC, in dem wir den Weg des Plastikmülls von den Kontinenten bis in die großen ozeanischen Wirbel und weiter auf den Tiefseeboden als finale Senke verfolgen wollen“, sagt Dr. Haeckel.

Gleichzeitig sind die Funde für ihn ein gutes Argument, die Einhaltung von Vorschriften bezüglich von Müll an Bord noch genauer zu beachten. „Zum Glück hat sich die Mentalität seit den 1990er Jahren deutlich gewandelt. Sowohl die Crews der Schiffe als auch die eingeschifften Forschungsteams achten sehr genau darauf, dass kein Müll mehr über Bord geht“, sagt Dr. Haeckel.

Originalarbeit:
Krause, S., M. Molari, E.V. Gorb, S.N. Gorb, E. Kossel, M. Haeckel (2020): Persistence of plastic debris and its colonization by bacterial communities after two decades on the abyssal seafloor. Scientific Reportswww.nature.com/articles/s41598-020-66361-7

Diese Pressemitteilung findet ihr auf der Seite des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Zum Thema Tiefsee haben wir auf unserer zugehörigen Seite Informationen für euch zusammengestellt. Wer konkret wissen möchte, welche Alternativen zu Einwegplastik genutzt werden können und welche Kampagne wir in diesem Zusammenhang gestartet haben, schaut auf unserer BLUE STRAW Seite vorbei.

Der Schnee im Meer

Unterwasseraufnahme in Blautönen. Man erkennt schemenhaft den Meeresboden und die Wasseroberfläche.

© Free-Photos/ pixabay

Schnee im Meer? Wie soll das denn gehen?
Wir berichten hier über ein Phänomen, das wohl kaum bekannt ist. Dem Meeresschnee, auch Detritus. Darunter verstehen Wissenschaftler:innen das Herabrieseln von toten Organismen und Kotkügelchen in den Ozeanen. Klingt nicht weiter wichtig? Ist es aber! Es ist vielleicht sogar von so hoher Relevanz für unsere Erde, dass eigentlich jede:r darüber Bescheid wissen sollte.

Diese Partikel entstehen mit Hilfe der Photosynthese – dem Umwandeln von CO2 zu Biomasse – durch Kieselalgen, Grünalgen oder spezielle Planktonarten. Sinken diese „Schneeflocken“ in die Tiefe und verlassen den Nahrungskreislauf, entsteht insgesamt eine negative CO2 Bilanz. Dieser Prozess – auch die biologische Pumpe genannt – ist somit ausschlaggebend für das Wohlergehen unseres Planeten, denn das Meer dient damit als größter Kohlenstoffspeicher der Erde.

Durch den Klimawandel und die einhergehende Meereserwärmung, sowie die Versauerung der Ozeane, wird diese biologische Kohlenstoffpumpe einen Wandel erfahren. Unser momentanes Verständnis lässt dabei nichts Gutes erahnen, denn vieles deutet darauf hin, dass der Meeresschnee einen weiteren Kipppunkt darstellt. Denn nimmt dessen Leistung bei steigendem Kohlenstoffaustoß ab – durch weniger Primärproduktion, also weniger Photosynthese, geänderte Meeresströmungen oder höhere Re-Mineralisation – tritt irgenwann ein unaufhaltsamer Rückkopplungseffekt ein. Folgen wären der Verlust des größten CO2-Speichers und eine extreme Erderwärmung.

Den zugehörigen Artikel als Teil der Serie Kippelemente findet ihr auf der Website der Klimareporter. Auch in unserem Beitrag „Das erste Kippelement ist das schnellste“ könnt ihr mehr zur Thematik erfahren.

Wer sich bezüglich der Versauerung der Ozeane weiter schlau machen möchte, findet hier entsprechendes Lesematerial:

Ihr wollt noch mehr wissen? Dann probiert doch mal unsere Suchfunktion aus! Darüber erhaltet ihr Zugang zu über 4.000 Blogbeiträgen aus dem Reich der Tiefe.

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