5.000 Meter unter dem Meeresspiegel leben Tiere, die noch nie ein Mensch gesehen hat. Wissenschaftler des Senckenberg-Instituts haben diesen bedrohten Lebensraum jetzt untersucht – mit überraschenden Erkenntnissen.
Torben Riehl, Meeresbiologe am Frankfurter Senckenberg-Institut, ist erschöpft. Seit zwölf Stunden versuchen er und seine Crew, ein Stück des 5.000 Meter tiefen Meeresbodens auszustanzen. Ohne Erfolg. Bei der Arbeit kommt es auf Sekunden an.
Fünf Wochen mitten auf dem Atlantik
Es ist eine Szene einer besonderen Expedition: Fünf Wochen lang war Torben Riehl als wissenschaftlicher Leiter auf dem deutschen Forschungsschiff Meteor unterwegs, von Gran Canaria nach Brasilien. Den größten Teil der Zeit waren sie mitten auf dem Atlantik, abseits aller Schifffahrtsrouten, südwestlich der Kapverden. Hier ist der Meeresboden noch weitgehend unerforscht.
“Vermutlich sind über 90 Prozent der Tierarten in der Tiefsee noch gar nicht entdeckt”, sagt Torben Riehl. Klimawandel, Überfischung, Ölbohrungen und Umweltverschmutzung gefährden diesen geheimnisvollen Lebensraum. Deshalb drängt Riehls Mission: Er will die Lebewesen untersuchen, bevor sie ausgestorben sind.
Die Meteor ist ein Forschungsschiff der Bundesrepublik. Wissenschaftliche Teams bekommen hier Schiffszeit für ihre Forschungen zur Verfügung gestellt – einen Platz zu ergattern, ist nicht leicht. Auch deshalb war die Tour für die 29 Forschenden etwas Besonderes. Sie kommen aus den Fachgebieten Meeresbiologie, Geologie und Meteorologie, fünf von ihnen vom Senckenberg-Institut, andere aus Forschungsinstituten anderer Länder. Für manche war es ihre erste Expedition. Sie untersuchten die Lebewesen am Grund des Meeres, den Meeresboden selbst und die Atmosphäre über Wasser – rund um die Uhr, um die teure Schiffszeit voll auszunutzen.
Überraschende Entdeckungen
Immer wieder zog die Meteor einen 600 Kilogramm schweren Schlitten über den Meeresboden, Netze fingen die aufgewirbelten Organismen ein. Was dabei nach oben kam, erstaunte die Wissenschaftler. “In den Lehrbüchern steht drin: Die Tiefsee ist monoton und homogen, also einförmig. Gleichzeitig hat man aber mit jeder Probe, die man hochnimmt, zum Teil Dutzende, manchmal Hunderte von Arten”, sagt Torben Riehl. “Das ist ein Rätsel. Wie kann das sein, dass der Lebensraum einerseits so ‘langweilig’ ist und auf der anderen Seite dort so viele Arten leben?”
Um der Frage weiter auf den Grund zu gehen, arbeiteten die Forschenden mit einer Kamera, die vom Schiff vorsichtig über den Meeresboden gezogen wurde. Schon vorher hatten sie vermutet, dass hier Felsen hervorragen. Auf den Bildern der Kamera sahen Torben Riehl und sein Team dann tatsächlich eine kantige und harte Kruste. Es war DIE Entdeckung dieser Reise. “Wenn wir ebenen Sedimentboden haben und da guckt plötzlich so ein Felsen raus, dann kommt es zu Turbulenzen. Da, wo viel Strömung ist, ist eher grobes Sediment, da, wo weniger ist, feines. Und da gibt es wiederum spezielle Anpassungen.” Der Lebensraum in der Tiefsee sei gar nicht so eintönig wie bislang gedacht, fasst Riehl zusammen.
Düngung durch Sahara-Staub
Die Forschenden nehmen an, dass der Staub der Sahara-Wüste die Artenvielfalt in der Tiefsee beeinflussen könnte. Der Staub wird regelmäßig durch den Wind über den Atlantik getragen, die Mineralstoffe darin könnten als natürlicher Dünger fungieren. Das ist für den Regenwald des Amazonas bereits belegt.
“Wir vermuten aber, dass die Tiefsee direkt gar nicht durch den Saharastaub gedüngt wird, sondern eher das oberflächennahe Ökosystem im Meer. Und dann sinkt das ab. Je produktiver das ist, desto mehr landet dann auch in der Tiefsee.” Dass die meisten Tiefseeorganismen von absinkenden Partikeln aus den oberflächennahen Wasserschichten abhängen, ist bekannt. Je mehr diese also von den Mineralstoffen aus der Sahara profitieren, desto mehr fällt auch für unten ab. Das wäre dann eine indirekte Düngung des Meeresbodens, so die Theorie der Geologen Andreas Gärtner und Mandy Zieger-Hofmann, die ebenfalls mit an Bord waren.
Um den Staub genauer zu untersuchen, hatten sie Klebefallen auf dem Mast der Meteor und auf mit Helium gefüllten Ballons angebracht, mit denen die kleinen Partikel eingefangen werden sollten. Eine Herausforderung: Die Leine des ersten Ballons riss, der zweite platzte, dann regnete es. Beim letzten möglichen Versuch sollten sie endlich Glück haben.
Die Forschenden auf der Meteor arbeiteten bei Tag und Nacht.
Ein Blick ins Innere des Meeresbodens
Was dem Team weiter Probleme bereitete, waren die Bodenproben. Immer wieder kam der Greifer nur mit Wasser gefüllt zurück nach oben. Und dann, nach tagelangem Warten und vielen missglückten Versuchen, klappte es doch. Um das Leben auf und im Sediment zu untersuchen, mussten die Forscher zunächst die winzigen Lebewesen vom Boden der Probe sammeln und sofort kühlen. Denn am Meeresboden herrscht eine Temperatur von zwei bis vier Grad Celsius. Dann konnten sie die Sedimentschichten untersuchen. Dabei half auch das Röntgen-Gerät des Schiffsarztes.
“Man sieht, wie sich Tiere, die im und auf dem Meeresboden leben, ins Sediment eingraben, um sich zu schützen oder Nahrung zu suchen. Es ist toll, einen Blick ins Innere der Sedimentkerne zu bekommen”, sagt Maya Lagrange-Rao stolz. Die Studentin der amerikanischen Universität Yale hatte die unkonventionelle Idee mit dem Röntgengerät.
200 mögliche neue Arten
Am Ende der Expedition haben die Forschenden einen ganzen Container voller Proben gesammelt, die sie mit zurück nach Frankfurt nehmen. “Trotz aller Schwierigkeiten: Wir haben die Daten und Proben bekommen, die wir brauchten”, sagt Torben Riehl. Und nun gehe die Arbeit erst richtig los. Es folgen Jahre wissenschaftlicher Untersuchungen und der Planung von Folgeprojekten.
Er rechnet mit etwa 200 möglichen neuen Arten, die sie auf der Expedition entdeckt haben könnten, darunter Asseln, Borstenwürmer, Muscheln und Krebstiere. Genau weiß man das erst nach der DNA-Analyse. Fest steht: Torben Riehls Mission ist noch lange nicht vorbei.
Mit Informationen von Moritz Boll und Natalia Bachmayer.
